DE3034568C2 - Schaltungsanordnung zur automatischen Anpassungssteuerung von Gabelschaltungen - Google Patents

Description

1.1 die Schaltungsanordnung weist eine Phasen-Winkelstelleinrichtung (PSG) und eine Amplitudenstelleinrichtung (ASG)mi,

1.2 die Phasenwinkeleinstelleinrichtung (PSG) und die Amplitudenstelleinrichtung (ASG) enthalten jeweils eine eigene Zählstufeneinrichtung (ZSi bzw. ZS 2),

1.3 die Schaltungsanordnung weist eine Signaldetektoreinrichtung (SID)zur Erzeugung eines für die Zählstufeneinrichtungen (ZSi, ZS2) gemeinsamen Stelltaktes auf, der über eine Stelltaktsperreinrichtung (STE) steuerbar ist,

1.4 die Schaltungsanordnung weist einen Sendespannungsschwellwertschalter (SSW) auf, dessen Ausgangssignal einem ersten Signalflankenspeicher (SFSi) und über eine Signalerkennungseinrichtung (SEE) einer Vor-Rückwärtsstelleinrichtung (VRS) zur Steuerung der Signaldetektoreinrichtung (SID)zugeführt ist,

1.5 die Schaltungsanordnung weist einen ersten

Empfangsspannungsschwellwertschalter (EWSi) auf, dessen Ausgangssignal einem zweiten Signalflankenspeicher (SFS2) und über eine Signalflankendurchschalteeinrichtung (SDS) sowie einen Integrator (ING) c'wm zweiten Empfangsspannungsschwellwertschalter (EWS 2) zur Steuerung der der Amplituden-Stelleinrichtung (ASG) zugeordneten Zählstufeneinrichtung (ZS 2) zugeführt ist,

1.6 ein von dem ersten Signalflankenspeicher (SFSi) und dem zweiten Empfangsspannungsschwellwertschalter (EWS2) gesteuerter Stellrichtungsumschalter (SRU) beeinflußt die der Phasenwinkelstelleinrichtung (PSG) zugeordnete Zählstufeneinrichtung (ZSi) derart, daß der Phasenwinkel zwischen der Sende- und Empfangsspannung den Wert Null annimmt,

1.7 die von dem zweiten Empfangsspannungsschwellwertschalter (EWS2) beeinflußte, der Amplitudenstelleinrichtung zugeordnete Zählstufeneinrichtung (ZS2) ist im Zusammenwirken mit dem von der Signaldetektoreinrichtung (SlD) erzeugten Stelltakt derart steuerbar, daß mit dem Amplitudenabgleich das zulässige Maß der Rückhördämpfung berücksichtigt ist.

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2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

2.1 die Schaltungsanordnung enthält einen Rück-Stelltaktgeber (RTG) mit einem »Resetausgang« (RS),

2.2 der Rückstelltaktgeber (RTG) steht mit der Stelltaktsperreinrichtung (STE)'\n Verbindung,

2.3 der zweite Signalflankenspeicher (SFS 2) beein-Mußt in Verbindung mit der Signalerkennungseinrichtung (SEE) den Rückstelltaktgeber (RTG) im Sinne der Ansteuerung des »Resetausganges« (RS) und die Stelltaktsperreinrichtung (STE) im Sinne der Blockierung des Stelltaktes.

3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale:

3.1 die Schaltungsanordnung weist eine auf die Signaldetektoreinrichtung (SID) einwirkende Zähl-Blockiereinrichtung (BLE) auf, die bei einer Sendespannungsamplitude kleiner Null und einer Empfangsspannungsamplitude größer Null bzw. umgekehrt unwirksam steuerbar ist,

3.2 die Zählblockiereinrichtung (BLE) ist von der Vor-Rückwärtsstelleinrichtung (VRS) und dem ersten Empfangsspannungsschwellwertschalter (ESH/1) beeinflußbar.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur automatischen Anpassungssteuerung von an unterschiedlich abgeschlossene bzw. fehlangepaßte Verbindungsleitungen anschaltbaren Gabelschaltungen.

Derartig definierte Schaltungsanordnungen werden benötig··., um u. a. Zweidraht-Teilnehmereinrichtungen zur Überbrückung größerer Entfernungen über getrennte Sende- und Empfangslejtungen vierdrähtig miteinander verbinden zu können. Zur Vermeidung von Reflexionsspannungen, die als Störsignale die Verständlichkeit der übertragenen Sprachsignale herabsetzen, ist man bemüht, innerhalb der Gabelschaltung die gleichen Leitungsbedingungen der an die Gabelschaltung angeschalteten Zweidrahtverbindung in Form der sogenannten Leitungsnachbildung zu erreichen. Dies ist bei konstanten Leitungsverhältnissen, wie sie bei einer fest mit der Gabelschaltung verbundenen Zweidrahtleitung bestehen, relativ einfach zu realisieren, da sich die induktiven und kapazitiven Zweidraht-Leitungsverhäitnisse durch entsprechende Messungen leicht ermitteln lassen und die Gabelschaltung mit den gleichen Werten optimal abgeschlossen werden kann.

Ein besonderes Problem stellt jedoch die variable Anschaltung von Zweidraht-Verbindungsleitungen an eine einzige Gabelschaltung dar, das u. a. in Fernsprechsonderanlagen auftritt, in denen beispielsweise vierdrahtgebundene Torsprechstellen mit einer beliebigen Auswahl von ortsverschiedenen Zweidraht-Teilnehmereinrichtungen über ein entsprechendes Koppelnetzwerk verbunden werden sollen. Bei derartigen Verbindungsvorgängen ist es zur Vermeidung von unzulässig hohen Dämpfungswerten durch Fehlanpassungen notwendig, die Nachbildung innerhalb der Gabelschaltung stets erneut an die gerade angeschaltete Zweidrahtleitung anzupassen.

Bekannte Schaltungsanordnungen lösen dieses Problem durch die sogenannte Pilotton-Steuerung, d. h., von einer Sendeeinrichtung wird ein definiertes Signal (Pilotton) zur Zweidrahtleitung übertragen und aus dem über die Gabelschaltung rückfließenden Spannungsanteil mittels einer Empfangseinrichtung sowie 3iner entsprechend aufwendigen Auswerte- und Steuereinrichtung der Abgleich der Gabelschaltung vorgenommen.

Aus der DE-OS 29 14 945 ist außerdem eine

Schaltungsanordnung bekannt, bei der Fehlanpassungen bei Verbindungen zwischen Zweidraht- und Vierdrahtleitungen im Empfangsbetrieb durch einen im Sendeteil liegenden Verstärker dadurch verringert werden, daß das Ausgangssignal dieses Versiärkers, das vom Ausmaß der Fehlanpassung abhängt, auf den Eingang einer adaptiven Impedanzschaitung zugeführt wird und somit eine Signalverkleinerung bzw. eine verbesserte Anpassung bewirkt wird. Im Sendebetrieb dagegen kann diese Adaption nicht durchgeführt werden, da nur die Gesamtsignale der Empfangseinrichtung zum Abgleich zur Verfügung stehen. Der Abgleich erfolgt also stets in Abhängigkeit von der Betriebsrichtung ohne Berücksichtigung der Phasenlage der Sende- und Empfangsspannungen zueinander, so daß, bedingt durch die ständigen Nachregelungen bei Verkehrsrichtungsumschaltungen, Einschwingvorgänge nicht zu vermeiden sind.

Dis der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die geschilderten Nachteile, insbesondere im Hinblick auf die relativ aufwendigen Sende-, Empfangs- und Steuereinrichtungen, zu vermeiden, ohne jedoch systembedingte Verschlechterungen gegenüber der bekannten Pilottonsteuerung hinnehmen zu müssen und Einschwingvorgänge durch ständiges Nachregeln der Anpassungsglieder zu vermeiden. Erfindungsgemäß wird dies durch die Kombination der gekennzeichneten Merkmale 1.1 bis 1.7 erreicht.

Als wesentlich für die Erfindung ist das neue Steuerungssystem für die Einstellung der Nachbildung der Gabelschaltung anzusehen, das im Gegensatz zur Pilottonsteuerung weder Sende- noch Empfangseinrichtungen benötigt. Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist ein Steuerungskonzept realisiert, bei dem der Abgleich der aus der Phasenwinkelstelleinrichtung und der Amplitudenstelleinrichtung gebildeten Nachbildung der Gabelschaltung durch einen digitalen Frequenz- und Phasenvergleich zwischen der Sendespannung und der über die Gabelschaltung zurückübertragenen Empfangsspannung erfolgt. Hierbei werden sowohl die Sendespannung als auch die Empfangsspannung über separate Schwellwertschalter zu jeweils nachgeschalteten Signalflankenspeichern übertragen, die ihrerseits — entsprechend miteinander verknüpft — die Zählstufeneinrichtung der Phasenwinkelstelleinrichtung mit Hilfe des Stellrichtungsumschalters und in Abhängigkeit des von der Signaldetektoreinrichtung erzeugten Stelltaktes durch Verändern des kapazitiven Leitungsabschlusse'i steuern.

Die Beeinflussung der Amplitudenstelleinrichtung erfolgt über die zweite Zählstufeneinrichtung in ähnlicher Weise. Auch hier wird die Signaldetektoreinrichtung so gesteuert, daß bei entgegengesetzten Amplituden der Sende- und Empfangsspannung also im Falle der Fehlanpassung der Gabelschaltung an die angeschaltete Zweidrahtleitung, bei gleichem Nulldurchgang mit dem Aussenden des Stelltaktes ein Amplitudenabgleich erfolgt. Das Amplitudenstellglied wird jedoch nur soweit geregelt, daß gerade eine zur Durchführung der Meßauswertung genügend große Amplitude der Empfangsspannung und damit eine entsprechend gewünschte Rückhördämpfung vorhanden ist.

G;mäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfinduni; ist der Rückstelltaktgeber vorgesehen, der nach erfo gier Meßwertauswertung und der eventuell notwendigen Korrektur des Phasenwinkels und der Amplitudengröße sämtliche Steuer- und Schalteinrichtungen über den bekannten »Resnteingang« in die definierte Ausgangslage zurückschaltet.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Signaldetektoreinrichtung mittels der Zählblockiereinrichtung immer dann stillgesetzt ist, wenn die Sendespannung und die Empfangsspannung hinsichtlich der Phasenlage einen identischen Signalablauf aufweisen. Damit wird der Stelltaktausgang der Signaldetektoreinrichtung wirkungslos geschaltet, so daß auch am Ausgang der Stelltaktsperreinrichtung kein Signal mehr vorhanden ist. In diesem Schaltzustand sind die Phasenwinkel- und Amplitudenstelleinrichtung in Anpassung an die an die Gabelschaltung angeschaltete Zweidrahtleitung im Hinblick auf die Nachbildung der Gabelschaltung optimal eingestellt.

Die Erfindung wird anhand eines figürlich dargestellten Aasführungsbeispiels näher erläutert, indem lediglich die zum Verstädnis notwendigen Schalt- und Steuereinrichtungen teilweise auch auszugsweise dargestellt sind.

In der Figur ist die Gabelschaltung GS dargestellt, an deren zweidrähtigen Eingang die Zweidraht-Verbindungsleitung VL über eine nicht dargestellte Kopplungseinrichtung angeschaltet werden kann. Mit dem sendeseitigen Eingang der Gabelschaltung CS, der mit dem Mikrofon M in Verbindung steht, ist der Sendespannungsschwellwertschalter SSW verbunden, während mit dem empfangsseitigen Eingang der Gabelschaltung GS, der mit dem Lautsprecher L in Verbindung steht, mit dem ersten Empfangsspannungsschwellwertschalter EWSi verbunden ist. Die Schwellwertschalter übertragen ihr Ausgangssignal eigenen Signalflankenspeichern, so der Sendespannungsschwellwertschalter SSW dem ersten Signalflankenspeicher SFSI und der erste Empfangsspannungsschwellwertschalter FWS1 dem zweiten Signalflankenspeicher SFS 2. Das Ausgangssignal des Sendespannungsschwellwertschalters 5SWwird außerdem der Signalerkennungseinrichtung SEE sowie der Vor-Rückwärtsstelleinrichtung VRS und der Signalflankendurchschalteeinrichtung SDS übertragen. Die Signalflankendurchschalteeinrichtung SDS schaltet bei einer bestimmten Größe der Sendespannung das Signal des ersten Empfangsspannungsschwellwertschalters EWSi auf

den Integrator ING, dem zur Übertragung eines einwandfreien Schaltimpulses der zweite Empfangsspannungsschwellwertschalter EWS 2 nachgeschaltet ist. Der Schaltimpuls des zweiten Empfangsspannungsschwellwertschalters EWS2 steuert im Zusammenwirken mit dem Ausgangssignal des ersten Signalflankenspeichers SFS i den Stellrichtungsumschalter SRU, der die Zählstufeneinrichtung ZSi der Phasenwinkelstelleinrichtung PSG steuert. Gleichzeitig wird mit dem zweiten Empfangsspannungsschwellvvertschalter

EWS2 die der Amplitudenstelleinrichtung zugeordnete Zählstufeneinrichtung ZS 2 gesteuert.

Das Ausgangssignal der Vor-Rückwärtsstelleinrichtung VRS gelangt zu der Signaldetektoreinrichtung SID und wird außerdem der Zählblockiereinrichtung BLE zugeführt, die in Verbindung mit dem Ausgangssignal des zweiten Signalflankenspeichers 5FS2 die Aussendung des Stelltaktes der Signaldetektoreinrichtung SID beeinflußt. Außerdem wird der Stelltakt der Signaldetektoreinrichtung SID über die Stelltaktsperreinrichtung STEan die Zählstufeneinrichtungen ZSl und ZS2 übertragen. Die Stelltaktsperreinrichtung STE wird außerdem über das UND-Gatter U durch die Sendespannung über die Signalerkennungseinrichtung SEE

und die Empfangsspannung über den ersten Sendeempfangsspannungsschwellwertschalter EWSi sowie von dem Rückstelltaktgeber RTG beeinflußt. Der Rückstelltaktgeber RTC weist einen für alle Schalt- und Steuereinrichtungen gemeinsamen Resetausgang RS auf, der nach Beendigung der Meßauswertung die Rückstellung der Schalteinrichtungen in eine definierte Lage bewirkt. Außerdem besteht eine Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Signalflankenspeicher SFSi und SFS2, um für den Fall, daß wenn die Empfangsspannung der Sendespannung voreilt, die Blockierung des ersten Signalflankenspeichers SFSi erreicht werden kann.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist folgende: Die von dem Mikrofon M erzeugte Sendespannung, die über den nicht bezeichneten Übertrager auf die Zweidraht-Verbindungsleitung VL übertragen wird, wird gleichzeitig von dem Sendespannungsschwellwertschalter SSW abgegriffen und im durchsteuernden Zustand dem ersten Signalflankenspeicher SFSi übertragen. Mit dem Übertragen der Sendespannung zur Zweidraht-Verbindungsleitung VL wird über eine weitere nicht bezeichnete Übertragungseinrichtung eine Empfangsspannung induziert, die bei entsprechender Größe den ersten Empfangsspannungsschwellwertschalter EWS i durchsteuert, so daß dieser die von der Sendespannung rückgekoppelte Empfangsspannung auf den zweiten Signalflankenspeicher 5FS 2 übertragen kann. Beide Signalflankenspeicher SFS i und SKS 2 sind w derart untereinander verknüpft, daß der erste Signalflankenspeicher SFSl dann blockiert ist, wenn die Empfangsspannung der Sendespannung voreill und der zweite Signalflankenspeicher SFS 2 blockiert ist, wenn die Sendespannung der Empfangsspannung voreilt. Diese Kriterien — Signal vorhanden bzw. Signal nicht vorhanden — veranlassen den ersten Signalflankenspeicher SFSl den Stell.-ichtungsumschalter SRU in der Weise zu beeinflussen, daß die der Phasenwinkelstelleinrichtung PFG zugeordnete Zählstufeneinrichtung ZS1 entweder in positiver oder negativer Richtung zählt, und somit durch Zu- bzw. Abschalten von nicht bezeichneter Kapazitäten innerhalb der Nachbildung der Gabelschaltung GS den Phasenwinkel zwischen Sende- und Empfangsspannung gegen Null zu regelt.

Das Ausgangssignal des ersten Empfangsspannungsschwellwertschalters EWSi wird in Abhängigkeit der Signalflankendurchschalteeinrichtung SDS, die von der Sendespannung steuerbar ist, auf den Integrator ING übertragen und zur Herstellung eines definierten Schaltimpulses, der die der Amplitudenstelleinrichtung ASG zugeordnete Zählstufeneinrichtung ZS2 steuert, dem zweiten Empfangsspannungsschwellwertschalter EWS 2 zugeführt.

Weiterhin wird mit der Signalerkennungseinrichtung SEE, die das Sendesignal überwacht, die Vor-Rückwärtsstelleinrichtung VRS gesteuert, die ihrerseits mit ihrem Ausgangssignal direkt auf die Signaldetektoreinrichtung SID und der Zählblockierungseinrichtung BLE einwirkt. Die Zählblockierungseinrichtung BLE ist außerdem funktionell mit dem zweiten Signalflankenspeicher SFS2 verbunden und steuert die Signaldetektoreinrichtung SID in der Weise, daß bei identischem Signalablauf der Sende- und Empfangsspannung kein Stelltakt am Ausgang vorliegt.

Die Stelltaktsperreinrichtung STE, auf die der Schalttakt der Signaldetektoreinrichtung SID einwirkt, beeinflußt die der Phasenwinkelstelleinriehtung PSG und der Amplitudenstelleinrichtung ASG jeweils zugeordneten Zählstufeneinrichtungen ZSi und ZS 2 in der Weise, daß beim Phasenwinkel die Kapazität und bei der Amplitude der Nachbildungswiderstand korrigiert wird. Die Nachbildung der Gabelschaltung GS ist immer dann annähernd optimal an die Leitungsverhältnisse der Zweidraht-Verbindungsleitung VL angepaßt, wenn sich die Kapazitäten und der Abschlußwiderstand der Verbindungsleitung und der Nachbildung in ihren Werten annähernd entsprechen.

Die automatisch gesteuerte Leitungsanpassung der Gabelschaltung berücksichtigt jedoch hierbei, daß bei der Korrektur der Empfangsspannungsamplitude das Maß der gewünschten Rückhördämpfung erhalten bleibt, so daß der sendende Teilnehmer auch erkennen kann, daß die Sendespannung über die Gabelschaltung zur Zweidraht-Verbindungsleitung VL übertragen wird.

Nach erfolgter Korrektur des Phasenwinkels der Sende- und Empfangsspannung gegen den Wert Null und den Abgleich der Amplitude der Empfangsspannung durch die Amplitudenstelleinrichtung ASG auf einem noch gerade auswertbaren Meßwert wird in nicht dargestellter Weise der Rückstelltaktgeber RTG veranlaßt, sein Rückstellsignal RSauszusenden, mit dem neben dem Integrator ING auch die Signaldetektoreinrichtung SID auf einen definierten Ausgangswert zurückgestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur automatischen Anpassungssteuerung von an unterschiedlich angeschlossene bzw. fehlangepaßte Verbindungsleitungen anschaltbaren Gabelschaltungen, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale: