DE3017646A1 - Anschlusschaltung fuer eine fernsprechleitung - Google Patents

Anschlusschaltung fuer eine fernsprechleitung

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Description

11. ·/» ΓΙΙΙίίρυ L1·' --,.iv* i ^.-iii-.-t/. .·., ., ι, LüiUiluVöll
4.02.1980 PM 9457
Anschlußschaltung für eine Fernsprechleitung.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anschlußschaltung für eine Fernsprechleitung mit einem Paar Verstärker, deren Ausgänge an die eine bzw. andere Ader der Fernsprechleitung angeschlossen sind und deren positive und negative Speiseklemmen an die entsprechenden Klemmen einer Speisequelle angeschlossen sind.
Eine derartige Anschlusschaltung ist beispielsweise aus der französischen Patentanmeldung 77 31145 bekannt. Die Verstärker werden dabei verwendet um Gleichstromsignale (DC-Speisung, Polaritätsumkehrung) und Wechselstromsignale einer Teilnehmerleitung zuzuführen. Dieselben Verstärker können dazu verwendet werden, die Gesprächssignale der Teilnehmerleitung zuzuführen.
Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, von der Eernsprechleitung Signale abzuleiten und zwar auf eine Art und Weise, dass sie den in der Eernsprechleitung fliessende Iängsstromen widerstehen können. Diese abgeleiteten Signale können für viele Zwecke benutzt werden, z.B. zum Erhalten eines Ausgangssignals, das dem Schleifenstrom proportional und von dem Längsstrom in der Eernsprechleitung unabhängig iüt; zum Schaffen eines Ausganges für das Gesprächssignal und eines Ausganges für den Schleifenzustand; sowie zum Erhalten eines Ausgangssignals, das dem Längsstrom proportional und von dem Schleifenstrom unabhängig ist sowie zum Erhalten von Rückkopplungssignalen für die Verstärker zur Simulierung gewisser Impedanzen, die Längsströmen durch die Ausgänge der rückgekoppelten Verstärker widerstehen können.
Die Anschlusschaltung nach der Erfindung weist das Kennzeichen auf, dass vier Stromdetektionskreise mit einer linearen Uebertragungskennlinie vorhanden sind, die in Verbindungen zwischen den Speiseklemmen der Verstärker und der Speisequelle liegen und Mittel vorhanden sind zum Kombinieren der Ausgangssignale der in den Speiseleitungen einesselben Verstärkers liegenden Stromdetektionskreise zum Bilden von Ausgangssignalen, die von den Strömen in den Adern der Fernsprechleitung linear abhängig sind,
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auch wenn in der Pernsprechleitung längsströme auftreten, die den Schleifenstrom überschreiten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen
Pig. 1 das Blockschaltbild einer Anschlusschaltung nach der 5
Erfindung,
Pig. 2 den Schaltplan eines Verstärkers zum Gebrauch in der Anschlusschaltung nach Pig. 1,
Pig. 3 den Schaltplan einer bekannten Stromspiegelschaltung zum Gebrauch in der Anschlusschaltung nach Pig. 1,
Pig. 4 den Schaltplan eines Ausführungsbeispiels einer in der Anschlusschaltung verwendeten Spannungsquelle.
Die Anschlusschaltung umfasst zwei Klemmen a und b zum Anschliessen der a-Ader und b-Ader einer Teilnehmerleitung. Ein
. Verstärker 1 ist mittels eines Ausgangs 1-1 desselben an die Klemme a angeschlossen und ein Verstärker 2 ist mittels des Ausgangs 2-1 desselben an die Klemme b angeschlossen. Der Verstärker 1 ist weiterhin mit einem nicht-invertierenden Eingang 1-2 und einem invertierenden Eingang 1-3 sowie mit den Speiseklemmen 1-4, 1-5, 1-6 und 1-7 versehen. Die Speiseklemmen 1-4 und 1-5 dienen zum Speisen des ersten Teils des Verstärkers 1; die Speiseklemmen 1-6 und 1-7 dienen zum Speisen der Endstufe des Verstärkers 1. Die Ausbildung des Verstärkers 2 entspricht der des Verstärkers 1. Es dürfte einleuchten, dass der Strom Ia (Ib), der in der a-(b-)Ader fliesst, über die Speiseklemme 1-6 (2-6) oder die Speiseklemmen 1-7 (2-7) zugeführt wird und zwar abhängig von der Polarität des Stromes.
Ein Ausführungsbeispiel des Verstärkers 1 (2) ist in Mg. 2 dargestellt. Dieser Verstärker enthält einen Vorverstärker 1 -8 von dem Typ Signetics KE/SE 540 und einen Endverstärker 1—9, der aus einem komplementären Transistorpaar 1-10, 1-11 in gemeinsamer Emitterschaltung besteht. Die Speiseklemmen 1-6 und 1-7 des Verstärkers 7 sind die Speiseklemmen des Endverstärkers 1-9 und es dürfte einleuchten, dass der Strom, der in dem Ausgang 1-1 fliesst, abgesehen von dem Basisstrom des Transistors Ί-1Ο oder 1-11 über die Speiseklemmen 1-6 oder 1-7 zugeführt wird» Dieser Basisstrom kann beliebig klein gemacht werden und
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zwar durch Verwendung einer Darlington-Ausgangsstufe oder von Feldeffekttransistoren.
Die positive Speiseklemme 1-4 (2-4) ist unmittelbar an den positiven Pol einer nicht dargestellten Speisequelle angeschlossen. Die negative Speiseklemme 1-5 (2-5) ist unmittelbar an den negative Pol der Speisequelle angeschlossen.
Zum Ableiten von Signalen der Fernsprechleitung enthält die Anschlusschaltung vier Stromdetektionskreise 3» 4, 5 und 6 mit einer linearen Uebertragungskennlinie, die in Verbindungen zwischen den Speiseklemmen 1-6, 1-7 und 2-6,2-7 der Verstärker 1 und 2 und den Polen der Speisequelle liegen. Diese Stromdetektionskreise sind als Stromspiegelschaltungen ausgebildet.
Der Schaltplan der Stromspiegelschaltung 3 ist in Fig. 3 dargestellt. Diese umfasst die Eingangsklemme 3-1, die Ausgangsklemmen 3-2, 3-3 und 3-4 und die gemeinsame Klemme 3-5·
Zwischen der Klemme 3-5 und der Eingangsklemme 3-1 liegt eine Diode 3-6 und parallel zu der Diode sind die Emitter-Basis-Uebergänge der Transistoren 3-7, 3-8 und 3-9 geschaltet. Die Kollektorelektroden dieser Transistoren bilden die Ausgangsklemmen der Stromspiegelschaltung. Durch eine geeignete Wahl der G-rösse der Emitteroberflächen der Transistoren können die in Fig. 3 angegebenen Stromverhältnisfaktoren 0( ,JZ und.^ verwirklicht werden. Die Stromspiegelschaltung 5 ist auf dieselbe Art und Weise ausgebildet wie die Stromspiegelschaltung 3« Die Stromspiegelschaltungen 4 und 6 weichen von den Stromspiegelschaltungen 3 und 5 durch die Richtung, in der die Ströme durch die Schaltung fliessen, ab. Für diese Stromspiegelschaltungen kann der Schaltplan' nach Fig. 3 verwendet werden, wenn darin die Diode 3-6 umgepolt und der Leitungstyp der Transistoren von dem Typ pnp, wie angegeben, in den Typ npn umgewandelt wird.
In der Praxis ist es oft der Wunsch, dass an einer Ausgangsklemme der Anschlusschaltung ein Signal vorhanden ist, das dem Schleifenstrom, der durch die Fernsprechleitung fliesst, proportional und von den Längsströmen unabhängig ist. Dieses Signal enthält die Information in bezug auf den Zustand der Teilnehmerschleife und die Gesprechsinformation des Teilnehmers und muss durch Längsströme, die durch äussere Ursachen in die Fern-
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Sprechleitung induziert werden, möglichst wenig beeinflusst werden.
Pur die Ströme Ia und Ib, die durch die a-Ader und b-Ader fliessen, lässt sich schreiben:
Ia = Ic + Id . (1)
Ib = Ic - Id
worin Id den Schleifenstrom darstellt, auch als die Differenzstromkomponente bezeichnet, und Ic den Längsstrom darstellt, auch als gemeinsame Stromkomponente bezeichnet.
Ein Signal, das dem ¥ert Id proportional ist, wird wie folgt erhalten. Die Ausgänge 3-4 und 4-4 der Stromspiegel 3 und 4 werden miteinander und mit der Ausgangsklemme 7 verbunden. Weiterhin wird der Ausgang 5-4 (6-4) des Stromspiegels 5(6) mit dem Eingang 9-1 (8-1) des Stromspiegels 9(8) verbunden. Die Ausgänge 8-2 und 9-2 der Stromspiegel 8 und.9 werden miteinander und mit der Ausgangsklemme 7 verbunden. Die Stromspiegel 8 und 9 haben ein Stromverhältnis 1:1 und haben zur Aufgabe, die Richtung des Stromes 1^Ib umzukehren. Das Resultat ist, dass der Klemme 7 der Strom 2 O( Id zugeführt wird.
Ein Signal, das dem Wert Ic proportional ist, wird wie folgt erhalten. Die Ausgänge 3-3 und 4-3 der Stromspiegel 3 und 4 werden miteinander und mit der Aukgangsklemme 10 verbunden. Weiterhin werden die Ausgänge 5-3 und 6-3 der Stromspiegel 5 und 6 miteinander und mit der Ausgangsklemme 10 verbunden. Das Resultat ist, dass der Klemme 10 der Strom 2^ Ic zugeführt wird.
· Es ist wichtig, dass der Strom 2ö{ Id, der der Klemme 7 zugeführt wird, von dem Längsstrom Ic, der positive oder negative Polarität aufweisen kann und kleiner oder grosser sein kann als der Schleifenstrom Id, unabhängig ist. Durch die einzelne Detektion der positiven und negativen Ströme, die in den Adern der Fernsprechleitung fliessen können mittels der Stromspiegel 3, 4, 5 und 6 wird gewährleistet, dass die Differenzstromkomponente und die Iängsstromkomponente unabhängig voneinander detektierbar sind.
In der Praxis kann es erwünscht sein, dass die Anschlusschaltung von der Teilnehmerleitung aus gesehen eine bestimmte Impedanz aufweist, die längsströmen widerstehen kann. Ln dem betreffenden Fall wird diese Impedanz für jede der Adern der Eernsprechleitung einzeln verwirklicht.
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Die Impedanz für die a(b)-Ader wird wie folgt verwirklicht. Zwischen dem Ausgang 1-1 (2-1) des Verstärkers 1(2) und dem invertierenden Eingang 1-3 (2-3) liegt ein Widerstand 11 (12). Weiterhin liegt zwischen dem invertierenden Eingang 1-3 (2-3) und dem nicht-invertierenden Eingang 1-2 (2-2) ein Widerstand 13 (14) in Reihe mit einem Widerstand 15 (16). Der Ausgang 3-2 (5-2) des Stromspiegels 3 (5) ist mit dem Ausgang 4-2 (6-2) des Stromspiegels 4 (6) und mit dem Verbindungspunkt des Widerstandes 13 (14) mit dem Widerstand 15 (16) verbunden. Durch den Strom β Ia ( β Ib), der zu diesem Verbindungspunkt fliesst, wird eine Rückkopplung vom Ausgang des Verstärkers 1 (2) zu dem Eingang desselben herbeigeführt.
Wenn R, der Wert der Widerstände 15 und 16 ist, R~ der Wert der Widerstände 13 und 14 und R_ der Wert der Widerstände 11 und 12, so wird die Impedanz Z , die von der a(b)-Ader gesehen wird, gegeben durch:
Z0 = (2)
Wenn zwischen den nicht-invertierenden Eingängen 1-2 und 2-2 der Verstärker 1 und 2 eine Spannungsquelle 17 vorgesehen wird mit der Spannung T , die gleichzeitig DC-Bezugsquelle und Wechselspannurgsquelle sein kan, wird die Eullastspannung zwischen den Ausgängen 1-1 und 2-1 V betragen. Die Anschlusschaltung kann dann von der Fernsprechleitung aus gesehen als durch eine Spannungsquelle mit der Spannung V mit auf beiden Seiten in Reihe einer Impedanz Z entsprechend dem Ausdruck (2) betrachtet werden. Durch die einzelne Detektion der positiven und negativen Ströme, die in den Adern der Fernsprechleitung fliessen, mittels der Stromspiegel 3, 4 bzw.. 5, 6 und der getrennten Rückkopplung der Ströme Ia und Ib wird gewährleistet, dass die Impedanz Z der Fernsprechleitung gezeigt wird, auch wenn störende Längsströme in der Leitung fliessen.
Es kann erwünscht sein, dass die Anschlusschaltung von der Fernsprechleitung aus gesehen für den Schleifenstrom eine andere Impedanz aufweist als für den Längsstrom. Dies kann dadurch verwirklicht werden, dass eine Rückkopplung vorgesehen wird,
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wodurch nur der Schleifenstrom Id zurückgekoppelt wird. Diese Rückkopplung, die von der Ausgangsklemme 7 zur Spannungsquelle 17 über die gestrichelte Verbindung 18 erfolgen kann, kann auf die in Fig. 4 dargestellte Art und Weise verwirklicht werden Das Rückkopplungssignal wird über die Rückkopplungsklemme 17-3 einem Phasenspalter, der aus einer Darlington-Stufe 1 7-4- mit gleichen Kollektor und Emitterbelastungswiderständen 17-5 und 17-6 besteht, zugeführt. Der Kollektor und der Emitter bilden die Klemmen 17-1 und 17-2 der Quelle 17.
Der Strom 2O( Id, der der Klemme 17-3 zugeführt wird, erzeugt an der Impedanz 17-7 eine Rückkopplungsspannung, die über die Darlington-Stufe 17-4 mit entgegengesetzter Phase den Klemmen 17-1 und 17-2 und von dort den Eingängen 1-2 und 2-2 der Verstärker 1 und 2 zugeführt wird. Durch diese Rückkopplung weist der Ausgang der Anschlusschaltung eine symmetrische Impedanz 4 D^ Z1 zum Scheifenstrom Id, der durch die Eernsprechleitung fliesst, wenn Z1 den Wert der Impedanz 17-7 darstellt.
Auf der anderen Seite der Impedanz 17-7 können eine Vorspannung und eine Signalspannung zugeführt werden, und zwar aus den Quellen 17-8 und 17-9 über einen Spannungsverstärker 17—10 mit einer niedrigen Ausgangsimpedanz
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Leerseite

Claims (1)

  1. 4.02.1980 s PM 9547
    PATENTANSPRÜCHE:
    \J Anschlusschaltung für eine Fernsprechleitung mit einem Paar Verstärker, deren Ausgänge an die eine und die andere Ader der Fernsprechleitung angeschlossen sind und deren positive und negative Spannungsklemmen an die entsprechenden Klemmen einer Speisequelle angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass vier Stromdetektionskreise mit einer linearen Uebertragungskennlinie vorhanden sind, die in die jeweiligen Verbindungen zwischen den Speiseklemmen der Verstärker und der Speisequelle geschaltet sind und Mittel vorhanden sind zum Kombinieren der Ausgangssignale der in die Speiseleitungen einesselben Verstärkers geschalteten Stromdetektionskreise zum Bilden von Ausgangssignalen, die von den Strömen in den Adern der Fernsprechleitung linear abhängig sind, auch wenn in der Fernsprechleitung Längsströme auftreten, die den Schleifenstrom überschreiten.
    2. Anschlusschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromdetektionskreise durch Stromspiegelschaltungen gebildet werden.
    3· Anschlusschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ausgangssignale eines Ausganges jedes der Stroiüdetektionskreise zu einem Ausgangssignal kombiniert sind, das dem Schleifenstrom in der Fernsprechleitung proportional ist. 4. Anschlusschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Äusgangssignale eines Ausganges jedes der Stromdetektionskreise zu einem Ausgangssignal kombiniert sind, das den Längsströmen in der Fernsprechleitung proportional ist.
    5· Anschlusschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangssignale eines Ausganges jedes der Stromdetektionskreise, die demselben Verstärker zugeordnet sind, zu einem Rückkopplungssignal für diesen Verstärker kombiniert sind.
    6. Anschlusschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal, das dem Schleifenstrom proportional ist, einer Impedanz zugeführt wird und dass Mittel vorhanden sind zum
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    4.02.1980 _2_ ■ — PM 9547
    Umwandeln der an der Impedanz erzeugten Spannung in zwei gleiche Spannungen mit untereinander entgegengesetzter Phase und zum Zuführen dieser Spannungen zu dem Eingang des einen bzw. anderen Verstärkers.
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DE3017646A 1979-05-10 1980-05-08 Teilnehmeranschlußschaltung für eine Fernsprechleitung Expired DE3017646C2 (de)

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