DE934711C - Elektronischer Rufstromgenerator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Rufstromgeneratoren, die in erster Linie in Verbindung mit Selbstanschlußfernsprechanlagen verwendbar sind. Gewöhnlich werden Rufstromgeneratoren in solchen Fernsprechanlagen benutzt, bei denen Gemeinschaftsleitungen für mehrere Teilnehmer vorgesehen oder mehrere Teilnehmerleitungen über gleiche Klemmen einer Leitungswählerbank erreichbar sind und die Rufeinrichtungen der einzelnen Teilnehmer auf verschiedene Frequenzen ansprechen. Ein Rufstromgenerator für derartige Anlagen muß infolgedessen wahlweise eine Reihe dieser verschiedenen Ruffrequenzen erzeugen können. Rufstromgeneratoren werden zwar auch in den Fällen benötigt, wo an jeden Kontaktsatz des Leitungswählers nur eine Teilnehmerleitung angeschlossen ist und infolgedessen nur eine Ruffrequenz vorgesehen zu werden braucht, jedoch wird die Erfindung hier nur im Hinblick auf die erstgenannte Schaltung betrachtet. Wenn hierbei der Leitungswähler bei einem Anruf eine solche Gruppe von Teilnehmerleitungen erreicht hat und die letzte einem bestimmten Teilnehmer zugeordnete Ziffer gewählt wird, so wird vom Rufgenerator zum Leitungswähler eine Verbindung geschlossen, die der Ruffrequenz dieses Teilnehmers zugehörig ist. Dadurch wird ein Rufstrom mit der Frequenz des aus der Teilnehmergruppe auszuwählenden bestimmten Teilnehmers über die Schaltarme und Klemmen des Leitungswählers auf die Rufeinrichtung dieses ,Teilnehmers übertragen und nur hier ein Rufsignal ausgelöst. Die Rufstromgeneratoren bilden im allgemeinen

einen Teil der Vermittlungseinrichtung, und jede Ruffrequenz wird periodisch für eine bestimmte Zeitdauer erzeugt, beispielsweise für ι Sekunde im Zeitraum von insgesamt 5 Sekunden, so daß jeweil fünf verschiedene Frequenzen aufeinanderfolgend erzeugt werden können, bevor die erste Frequenz wiederkehrt, da ein Zwischenraum zwischen der Rufstromabgabe erwünscht ist. Im Zwischenraum zwischen den einzelnen Rufstromstößen können die anderen Ruffrequenzen über . andere Leitungsr wähler auf die Rufeinrichtungen weiterer Teilnehmer gegeben werden. Es ist zweckmäßig, während der Rufintervalle einen Rückrufton zum anrufenden Teilnehmer zurückzugeben, so daß dieser eine Kontrolle über das Rufen des gewünschten Teilnehmers hat. Infolgedessen kommt einer genauen Einhaltung der Ruffrequenzen und deren aufeinanderfolgender Erzeugung sowie der Abgabe des Rückruftones eine erhöhte Bedeutung zu, um zu vermeiden, daß durch Störungen die "Gehörnerven des anrufenden Teilnehmers unnötig beansprucht werden.

Man verwendet neuerdings im allgemeinen elektronische Rufstromgeneratoren, da diese besonders wirtschaftlich und konstant sind, jedoch treten hierbei die gleichen Probleme bezüglich der Rufströme und der Rückrufströme auf. Der Erfindung liegt die Aufgabe der Lösung dieser Probleme bei elektronischen Rufgeneratoren zugrunde. Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem elektronischen Ruf generator, bei dem eine Mehrzahl von Abstimm- - kreisen vorgesehen ist, von denen jeder einer verschiedenen Ruffrequenz zugeordnet ist, und bei dem Schaltmittel vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von außerhalb betätigten Mitteln -für die aufeinanderfolgende Einschaltung eines der Abstimmkreise in periodischer Folge betätigt, werden und bewirken, daß der Rufgenerator im Einklang mit den Konstanten des eingeschalteten Abstimmkreises eine bestimmte Ruffrequenz erzeugt. Es werden ferner Mittel zur Unterdrückung elektrischer Störungen vorausgesetzt, die durch die Schalteinrichtung erzeugt werden, um zu erreichen, daß der Ruffrequenzausgang praktisch frei von Über spannungsstörungen ist. Erfindungsgemäß wird bei einer solchen elektronischen Rufeinrichtung ein Rückruftongenerator vorgesehen, der im Einklang mit der Betätigung des Rufgenerators einen Hörfrequenzstrom als Rückrufsignal für einen anrufenden Teilnehmer erzeugt, sowie Mittel für die Kombination des Rückrufsighais mit jedem Ruf frequenz signal und für die .Verstärkung des - zusammengesetzten Signals. Zur. Störunterdrückung wird dabei gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung zweckmäßig so vorgegangen, daß die Schalteinrichtung den vorhergehenden. Abstimmkreis und die Ausgangskreise unterbricht, bevor die folgenden Kreise angeschlossen werden. Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung -werden vorteilhaft eine Einrichtung für die Erzeugung eines.. Niederfrequenzsignals und eine andere Einrichtung für. die Erzeugung eines Hochfrequenzsignals vorgesehen, wobei die letzterwähnte Einrichtung intermittierend im Einklang mit der Betätigung des Niederfrequenzgenerators betätigt wird und Mittel für die Kombination und Verstärkung dieser Signale vorgesehen sind. Weiterhin ,.kann eine Einrichtung für die Steuerung des Ausgangs des Rufgenerators vorgesehen werden, die in Abhängigkeit von einem Spannungsabfall im Ausgang wirksam wird, um den Ausgang auf den Normalwert zurückzubringen und die weiterhin wirksam, wird in Abhängigkeit von einem Anstieg des Ausgangs, um den Ausgang auf den Normalwert zurückzubringen, so· daß der Ausgang während der Einschaltung verschiedener äußerer Einrichtungen praktisch konstant bleibt. Diese Einrichtung kann aus einem nichtlinearen Widerstand bestehen, der auf Spannungsänderungen anspricht und Überspannungen vermeidet, die beim Schalten von einer Frequenz auf eine andere auftreten könnten. Zweckmäßig wird eine Mehrzahl von Oszillator- und Verstärkerstufen vorgesehen, wobei der Oszillator an eine Mehrzahl von abgestimmten Kreisen anschließbar ist. Diese fortlaufende Umschaltung der Abstimmkreise erfolgt in Perioden von beispielsweise 5 Sekunden, und die sich in Übereinstimmung damit ändernde Ausgangsfrequenz wird über jeweils eine den einzelnen Frequenzen zugeordnete Leitung und den zugehörigen Leitungswähler auf die Teilnehmerrufeinrichtungen übertragen. Sofern auf verschiedenen Teilnehmerleitungen gerufen werden soll, wird jede Rufeinrichtung über verschiedene Leitungswähler durchverbunden, und das Rufen erfolgt aufeinanderfolgend, wie die entsprechenden Ausgangsfrequenzen angeschlossen werden, während die nicht zu betätigenden Rufeinrichtungen unverbunden bleiben.

Durch die Maßnahme nach der Erfindung kann jede der verschiedenen Ruffrequenzen mit der Rückruftonfrequenz gemischt werden. Das zusammengesetzte Signal kann bis zu einem gewünschten Betrag verstärkt werden. Der Oszillator für die Erzeugung der Rückruftonfrequenz kann ferner durch einen modulierten Oszillator gesteuert und wirksam gemacht werden. Die Umschalteinrichtung des Rufoszillators von einem Abstimmkreis auf einen anderen arbeitet in der Weise, daß die zufällige Zusammenschaltung von zwei aufeinanderfolgenden Abstimmkreisen ausgeschlossen wird, so daß keine subharmonischen Frequenzen entstehen können. Jedem Frequenzsignal ist eine besondere Leitung zugeordnet, wobei verhindert wird, daß eine Frequenz an mehr als eine dieser Leitungen angeschlossen werden kann. Der Rückrufton ist von solcher Frequenz und Stärke, daß ein gleichförmiges Hörsignal zum anrufenden Teilnehmer übertragen und Störungen vermieden werden, die durch Kreuzkopplung und Übersprechen durch andere dicht benachbarte Leitungen auftreten können. Schließlich wird dafür gesorgt, daß die Signalausgangsspannung " am' Verstärker unabhängig von den Speisespannungen im wesentlichen konstant bleibt.

Weitere Merkmale und Vorteile werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen ersichtlich. Es zeigt

Fig. ι die Kreise der drei Gleichrichterstufen, die benutzt werden, um den verschiedenen Stufen des Verstärkers Energie zu liefern,

Fig. 2 den Oszillator, den Verstärker und die Ausgangsstufen des Rufgenerators,

Fig. 3 den Rückruftongenerator, der aus zwei Oszillatorstufen besteht,

Fig. 4 die Abstimmkreise, die Schaltsteuerkreise und die Motoreinheit.

ίο Die Schaltung in Fig. 2 stellt die einzelnen Teile des elektronischen Rufgenerators dar, der einen Wechselstrom irgendeiner Frequenz liefern kann, wie sie zum Betrieb einer Standardtelefon-Rufeinrichtung benötigt wird. Der Generator kann benutzt werden, um dauernd Rufstrom zu liefern, der für einen Code-Ruf geeignet ist oder eine einzelne Frequenz mit üblicher Vervielfachung, ohne Vervielfachung oder mit Vielfachen -von -zehn- Frequenzreihen, gewöhnlich von i6²/₃ bis 66²/₃ Peri-

öden pro Sekunde. Das Gerät läßt sich mit Hilfe von getrennten Potentiometer-Einrichtungen, die jedem Frequenzbereich zugeordnet sind, sehr leicht abstimmen. Bei der Benutzung als dauernder, nicht unterbrochener Generator einer einzelnen Frequenz wird keine äußere Steuerungseinrichtung für die Betätigung des Gerätes benötigt. Der Ausgang wird an die Vermittlungseinrichtung über einen handelsüblichen Rufstromunterbrecher, falls notwendig, angeschlossen.

Stets, wenn das Gerät als Quelle von Rufströmen verschiedener Frequenz benutzt wird, wird eine Schalteinrichtung vorgesehen für den Wechsel und die Umschaltung der abgestimmten Kreise auf die Oszillatorstufe des Rufgenerators. Irgendeine gewünschte Länge eines Rufzyklus innerhalb praktischer Grenzen kann verwendet werden. Fünf getrennte Abstimmkreise sind in dem Gerät enthalten. Jeder Abstimmkreis ist in Verbindung mit dem Oszillator so eingestellt, daß die Kombination die Erzeugung einer bestimmten Ruffrequenz gewährleistet. Der Schaltkreis setzt sich aus einer Reihe von Relais zusammen, und zwar je eines für jede Frequenz und hat eine duale Wirkungsweise, um abgestimmte Kreise an die Oszillatorstufe anzuschließen und den Ausgang des Rufgenerators mit einer eigenen, für diese Frequenz bestimmten Speiseleitung zu verbinden. Diese Schaltrelais werden periodisch in regelmäßiger Folge betätigt. Die vorliegende Ausführungsform gestattet, daß jedes Relais für etwa 1 Sekunde geschlossen bleibt, bevor das nächstfolgende Relais betätigt wird. So werden innerhalb einer Periode von 5 Sekunden Rufströme, die fünf Frequenzen entsprechen, erzeugt. Dieser Zyklus einer vielfachen Frequenzerzeugung wird alle 5 Sekunden durch Verwendung eines Motors wiederholt, welcher alle 5 Sekunden eine Umdrehung ausführt. Eine Reihe von Nockenscheiben sind auf der Motorwelle befestigt und über ihre Länge verteilt. Jeder Nockenscheibe ist ein elektrischer Kontaktsatz zugeordnet, der beim Schließen einen Arbeitskreis für das betreffende Relais herstellt. Das in Rede stehende Relais schaltet den zugehörigen Abstimmkreis an den Oszillator und öffnet den vorhergehenden Abstimmkreis, so daß der Anschluß des Oszillators gleichzeitig an zwei Abstimmkreise verhindert wird, falls das vorhergehend betätigte Relais langsam in seine Ruhestellung geht. Das Relais schließt ferner den Ausgang des Rufgenerators an die besondere Leitung oder Einrichtung an, welche für den Empfang der betreffenden Ruffrequenz gekennzeichnet ist. Wie bei der vorerwähnten Betätigung öffnet das Relais in ähnlicher Weise die Verbindung zu der vorhergehenden Speiseleitung, um den ungewollten Anschluß dieser besonderen Ruffrequenz an die vorhergehende Speiseleitung zu verhindern, falls das zugehörige Relais zu langsam abfällt.

Der Rückruftongenerator umfaßt zwei Oszillatoren. Der modulierendeOszillator arbeitet dauernd bei einer Frequenz von 40 Hz. Der andere Oszillator arbeitet mit Unterbrechungen auf einer Frequenz von 400 Hz. Der modulierende Oszillator benutzt eine Zwillingsröhre und arbeitet in der bekannten Weise als Multivibrator. Sobald ein Teilabschnitt der Zwillingsröhre leitend wird, wird die negative Vorspannung an den Gittern der 400 Hz-Oszillator-Röhre überwunden, und der Generator ist in der Lage, das 400-Hz-Signal zu erzeugen. Demgemäß ist ersichtlich, daß der Ausgang des Rückruftongenerators aus einer Reihe von unterbrochenen 400-Hz-Signalen besteht. Diese Ausgangsleistung wird dann auf einen Kraftverstärker des Rufgenerators übertragen, wo beide Signale, die Ruffrequenz und die Rückruftonfrequenz, miteinander gemischt und anschließend verstärkt werden.

Die Generatorausgangsleitungen für alle Frequenzen werden an die Sekundärseite eines einzelnen Transformators angeschlossen. Anzapfungen können vorgesehen werden, um irgendeine gewünschte Spannung für jede Frequenz abzugreifen.

Ein Teil des Ausgangssignals wird von einer anderen Sekundärwicklung abgenommen und zurück zum Rufgenerator geleitet, um innerhalb eines bestimmten Regelbereiches die Ausgangsleistung aufrechtzuerhalten.

Die unerwünschten elektrischen Störungen, die durch die Schaltmaßnahmen im Zusammenhang mit dem Oszillator und den Abstimmkreisen erzeugt werden, werden durch die Verwendung eines nichtlinearen Widerstandes unterdrückt. Dieser Widerstand ist spannungsabhängig und ist geeignet, die kurzzeitigen Überspannungen dadurch zu unterdrücken, daß er praktisch augenblicklich einen Weg geringen Widerstandes bietet und dadurch die Energie vernichtet. Ein Widerstand dieser Art ist allgemein als Silikoncarbid-Widerstand bekannt. Er ist an eine der Zwischenstufen des Rufgenerators angeschlossen, wo er besonders wirksam ist, um die unerwünschten Spannungen zu unterdrücken.

Der Ausgang enthält Wechselströme von sinusförmiger Form ohne Störfrequenzen, welche die Neigung haben, die Arbeitsweise durch Kreuzkopplung mit anderen benachbarten Leitungen zu stören.

Eine Einzelbeschreibung dieses elektronischen Rufgenerators wird nunmehr gegeben. Die handeis-

übliche Kraftquelle, wie z. B. 115 Volt 60 Perioden Wechselstrom ist an die Primärwicklung 112 (Fig. 1) des Transformators in und an die Primärwicklung 113 des Transformators 114 angeschlossen. Den Sekundärwicklungen 115, 116 und 118 des Transformators in sind zwei Vollweg-Gleichrichterkreise zugeordnet, welche zusammen die Hauptkraftspeisung 150 darstellen. Einer dieser Gleichrichterkreise enthält zwei Vollweg - Hochvakuum-Gleichrichterröhren 124 und 130. Die Anoden der Röhre 124 sind parallel geschaltet, um die Leistung zu erhöhen, ebenso wie die Anoden der Röhre 130. Die Anoden der Röhre 124 sind einerseits an die Sekundärwicklung 116 des Transforma tors 111 angeschlossen, während die Anoden der Röhre 130 an das entgegengesetzte'Ende dieser Sekundärwicklung angelegt sind, deren Mittelanzapfung 117 an Chassis-Erde angelegt ist. Die Sekundärwicklung 115 des Transformators in ist an die Heizfäden angeschlossen und liefert Heizstrom an diese. Der Gleichstromausgang dieses Gleichrichterkreises liefert die Anodenspannung für die Endverstärkerröhren 189, 193, 196 und 199. Die Induktivität 127 und der Kondensator 128 bilden einen Parallelresonanzkreis und dienen zur Unterdrückung der 120-Perioden-Komponente des gleichgerichteten Ausgangsstromes. Der Ausgang wird fernerhin durch Kondensatoren 143 und 129 geglättet. Diese bilden einen Filter von geringer Impedanz (Saugfilter) und tragen dazu bei, eine konstante Ausgangs spannung zwischen Leerlauf und Vollast aufrechtzuerhalten. Ein Widerstand 142 ist an den Kondensator 143 angeschlossen und dient als Ableitwiderstand zur Entladung des Kondensators 143, wenn die Kraftquelle abgeschaltet ist.

Der zweite Gleichrichterkreis, der an die Sekundärwicklung des Transformators 111 angeschlossen ist, benutzt eine Röhre 131 ähnlich den Röhren 124 und 130, deren Anoden an Anzapfungen der Sekundärwicklung 116 des Transformators in angeschlossen sind. Die Sekundärwicklung 118 des Transformators r 11 speist den Heizfaden der Röhre 131. Dieser zweite Gleichrichterkreis liefert die Anoden- und Schirmgitterspannungen für die Steuerstufen dieses Systems, die Anodenspannung für den Rufrücktongenerator und die Schirmgitterspannung für die Endverstärkerröhren; diese Teile des Systems werden nachfolgend beschrieben. Der Gleichstromausgang der Röhre 131 wird durch einen Filter geglättet, der die Induktivität 132 und die Kondensatoren 133 und 134 enthält. Dies ist wiederum ein Filter geringer Impedanz, welcher eine gute Spannungsregelung gewährleistet. Ein Widerstand 135 ist an den Kondensator 134 angeschlossen und dient als Ableitwiderstand zur Entladung des Kondensators 134, wenn die Kraftquelle abgeschaltet ist.

Der Transformator 114 ist an eine zweite oder Hilfskraftquelle 125 angeschlossen, welche benutzt wird, um Anoden spannung für die Niederleistungsstufen dieses Systems zu liefern. Dieser hält die Frequenzgeneratorstufen von allen Einflüssen durch Schwankungen der Ausgangsleistung fern. Diese Kraftspeisestufe 125 enthält eine Vollweg-Gleichrichterröhre 126, die den Gleichrichterröhren 124, 130 und 131 ähnelt. Die Anoden der Röhre 126 sind an entgegengesetzten Enden der Sekundärwicklung 120 des Transformators 114 angeschlossen. Die Wicklung 120 hat einen Anschluß an die Mittelanzapfung über den Kondensator 139 in Parallelschaltung mit beiden Widerständen 140 und 141 an Chassis-Erde. Der Heizfaden dieser Röhre 126 ist an die Sekundärwicklung 122 angeschlossen, welche ihn mit Heizstrom speist und ist ferner über die Induktivität 136 und die Parallelschaltung des Kondensators 137 mit dem Widerstand 138 an Chassis-Erde gelegt. Der gleichgerichtete Ausgang der Röhre 126 wird durch den Drosseleingangsfilter, bestehend aus der Induktivität 136 und dem Kondensator 137 geglättet. Der Widerstand 138 dient als Ableitwiderstand zur Entladung des Kondensators 137, wenn die Speisequelle abgeschaltet ist und unterstützt fernerhin die Aufrechterhaltung einer konstanten Ausgangsspannung. Der Kondensator 139 und die parallel geschalteten Widerstände

140 und 141, welche zwischen Chassis-Erde und der Mittelanzapfung 121 der Sekundärwicklung 120 geschaltet sind, erzeugen ein negatives Potential gegenüber Erde, welches als feste Vorspannung für den Endverstärker und die Oszillatorröhren benutzt wird. Kondensator 139 dient zur Filterung der festen Vorspannung, und die Widerstände 140 und

141 entladen den Kondensator 139, wenn die Speisequelle abgeschaltet ist. Die Sekundärwicklung 123 des Transformators 114 liefert Heizstrom für die in dem Oszillator, dem Kraftverstärker und den Phasenumkehrstufen vorgesehenen Röhren.

Die Oszillatorstufe 231 enthält zwei Vakuumröhren 237 und 244. Nur ein Abschnitt der Röhre wird benutzt. Diese beiden Röhren 237 und 244 und ihre zugehörigen Widerstände und Kondensatoren sind so geschaltet, daß sie eine Wiensche Brücke eines Widerstandskapazitätsoszillators bilden. Der Kathoden-Anoden-Kreis des wirksamen Teils der Röhre 237 enthält den Anodenwiderstand 232 und den 'Kathodenvorspannungswiderstand 240. Das Steuergitter der Röhre 237 ist über den Kondensator 239 und ferner über ein Paar von veränderlichen, in Reihe geschalteten Widerständen, die in einem nachfolgend zu beschreibenden Abstimmkreis enthalten sind, an Erde angeschlossen. Es ist ferner über ein- zweites Paar von veränderlichen Widerständen, die in Reihe in dem Abstimmkreis liegen, sowie über einen Kondensator 241 an die Anode der Röhre 244 angeschlossen. Die Anode der Röhre 237 ist in Reihe mit einem Kopplungskondensator 235 in Reihe mit einem Widerstand 242 und einem veränderlichen Widerstand 247 . einschließlich Sperrkreis 248 an das Steuergitter der Röhre 244 angeschlossen. Das Steuergitter der Röhre 244 ist weiterhin über den Mittelpunkt der Anzapfung 53 des Widerstandes 247 und Widerstände 249 und 250 an den Verbindungspunkt der Widerstände 240 und angeschlossen, und dieser Kreis liefert für die Röhre 244 eine feste Vorspannung. Der Wider-

stand 247 ist einstellbar und erlaubt die Einstellung der Vorspannung der Röhre 244, um die gewünschte Ausgangsleistung zu erhalten. Der Anodenkreis der Röhre 244 enthält den Anodenwiderstand 243. Ein Gitterableitkondensator 251 ist von dem Verbindungspunkt der Widerstände 249 und 250 an Erde angelegt. Die Schirmgitterspannung 244 wird von dem Widerstand 245 erhalten, die Kondensatoren 261 und 262 sind Schirtngitterableitkondensatoren. Die Anode der Röhre 244 ist an die Kathode der Röhre 237 über den Kondensator 236 in Reihe mit dem Widerstand 238 angeschlossen. Die Röhre 237 wird leitend, und die Änderungen des Anodenstromes werden auf das Steuergitter der Röhre 244 über den Kondensator 235 und Widerstand 242 zurückgeleitet. Die Röhre 244 verstärkt diese Änderungen. Ein Teil des verstärkten Signals in der Röhre 244 wird zwecks Rückkopplung über den Widerstand 241 in Reihe mit den veränderliehen Widerständen im Abstimmkreis und den Unterbrechungskontakten eines Relais im Abstimmkreis zurück auf das Gitter der Röhre 237 geleitet. Die resultierende Spannungsänderung am Steuergitter 237 bewirkt eine entsprechende Änderung im Anodenstromkreis derselben, welche ihrerseits eine Spannungsänderung am Steuergitter der Röhre 244 bewirkt, sowie eine resultierende Änderung im Anodenstrom der Röhre 244, welche ihrerseits zu einer Änderung der Steuergitterspannung der Röhre 237 führt. Ein periodischer Vorgang wird dadurch aufrechterhalten, und die Schwingungsfrequenz im Ausgang dieses Wien-Brückenoszillators 231 wird bestimmt durch die Abmessung der veränderlichen Widerstände, wie z.B. 410 und 411 im Abstimmkreis 491. Die Widerstandsnetzschaltung des Abstimmkreises und der Kondensatoren 239 und 241 bestimmen die Phase und die Amplitude der Rückkopplüngsspannung. Ein anderer Teil des Ausgangs der Verstärkerröhre 244 wird dämpfender Weise zur Kathode der Röhre 237 über den Kondensator 236 und den Widerstand 238 zurückgeführt, um die Ausgangswellenform zu verbessern und die Stabilität des Oszillators zu erhöhen. Der Ausgang dieses Oszillators 231 ist über den Kondensator 246, Widerstand 257 und Mittelanzapfung 260 des Widerstandes 259 an das Steuergitter der Trennverstärkerröhre 258 angeschlossen.

Die Trennverstärkerstufe 255 enthält die linke Hälfte der Röhre 258, und der Zweck dieses Verstärkers ist die Schaffung einer Trennstufe, um zu verhindern, daß der Ausgangsverstärker-Rückkopplungs-Kreis die Schwingungsstuf e231 beeinflußt. Der Kathoden-Anoden-Kreis dieser Trennverstärkerhälfte der Röhre 258 enthält den Anodenwiderstand 254 und den Kathodenvorspannungswiderstand 263. Der Ausgangskreis dieses Trennverstärkers 258 ist an das Steuergitter des Verstärkerteiles derPhasenumkehrröhre 270 über den Kopplungskondensator 256 und den Widerstand 268 angeschlossen. Die Phasenumkehrstufe 264, welche die Aufgabe hat, den Ausgang des Trennverstärkers 258 in zwei gegenphasige Komponenten umzuwandeln, die in ihrer Amplitude gleich sind, und welche die Steuergitter der Steuerröhren 278 und 282 erregen, enthält eine zweiteilige Röhre 270, von der ein Teil als Verstärker und der andere Teil als Phasenumkehrstufe dient. Der Kathoden-Anoden-Kreis des Verstärkerteils dieser Röhre 270 enthält Anodenwiderstände 265 und 253 sowie einen Kathodenvorspannungswiderstand 271. Der Kathoden-Anoden-Kreis des Phasenumkehrteils dieser Röhre 270 enthält Anodenwiderstände 266 und 253 sowie einen Kathodenvorspannungswiderstand 272. Wie erwähnt, wird die Ausgangsspannung des Trennverstärkers 258 an das Steuergitter des ersten oder Verstärkungsteils der Röhre 270 angelegt. Der Anodenkreis dieses Teiles ist über den Kopplungskondensator 274 an das Steuergitter einer der Gegentakt-Verstärkerröhren 278 angeschlossen und liegt ferner über den Kondensator 274 und die Widerstände 275 und 276 an Erde. Das Steuergitter des Phasenumkehrteiles der Röhre 270 ist an den Verbindungspunkt der Widerstände 275 und 276 angeschlossen. Dadurch wird ein Teil des Ausgangs des Verstärkerteiles der Röhre 270 an das Steuergitter des Phasenumkehrteiles der Röhre 270 angelegt. Die Anode des Phasenumkehrteiles der Röhre 270 ist über einen Kopplungskondensator 73 an das Steuergitter der zweiten Gegentaktverstärkerröhre282 angeschlossen. Wenn die Ausgangsspannung des Ver-Stärkerteiles der Röhre 270 in der positiven Richtung schwingt, nimmt der Anodenstrom im Phasenumkehrteil der Röhre 270 zu, und dadurch steigt der Spannungsabfall an dem Anodenwiderstand 266, welcher seinerseits bewirkt, daß die Anodenspannung des Phasenumkehrers in der negativen Richtung schwingt. Wenn daher die Ausgangsspannung des Verstärkerteiles der Röhre 270 positiv schwingt, schwingt die Ausgangsspannung des Phasenumkehrteiles negativ und ist daher um i8o° phasenversetzt gegenüber der Ausgangsspannung des Verstärker teils der Röhre 270. Die Widerstände 275, 276 und 281 haben solche Werte, daß die an die Gitter der Gegentaktverstärkerröhren 278 und

282 angelegten Spannungen gleiche Amplituden besitzen.

Die Steuerstufe 277 dieses elektronischen Rufgenerators verwendet zwei Hochleistungsverstärkerröhren 278 und 282. Diese Röhren sind in Gegentakt geschaltet, ihre Anoden sind an entgegengesetzte Enden der Primärwicklung 284 des Transformators 283 angeschlossen, dessen Mittelpunkt 285 an die Anodenspannungsquelle angeschlossen ist, während ihre Steuergitter durch Signale erregt werden, die von gleicher Amplitude, aber gegeneinander um i8o° phasenverschoben sind, wie vorher ausgeführt. Der Anoden-Kathoden-Kreis der Röhre 278 enthält den Kathodenvorspannungswiderstand 280.

Das Gegentakt-Arbeitsverfahren liefert eine verstärkte Ausgangsleistung und vermeidet Störungen durch gerade Harmonische sowie Netzbrummen, das durch die Schwankungen der Anodenspeisespannung hervorgerufen wird. Der Transformator

283 ist abwärts übersetzt, um eine Steuerquelle niedriger Impedanz für die Endverstärkerröhren zu

schaffen, welche Gitterstrom bei .größerer Last aufnehmen.

Die Endverstärkerstufe 288 enthält vier Hochleistungsve'rstärkerröhren 290, 293, 296, 299 in eine" Parallel-Gegentakt-Verstärkerschaltung. Die Steuergitter der Röhren 290 und 296 sind an das eine Ende der Sekundärwicklung 286 des Transformators 283 und die Steuergitter der Röhren 293 und 299 an das andere Ende desselben angeschlossen, während die Mittelanzapfung 287 der Sekundärwicklung 286 an die Speisequelle fester Vorspannung der Hilfskraftspeisung 125 angeschlossen ist. Spannungen gleicher Amplitude, aber mit i8o° Phasenverschiebung sind an die Steuergitter jeder Parallelkombination angelegt, wobei die Röhren 290 und 296 in Parallelschaltung und die Röhren 293 und 299 ebenfalls in Parallelschaltung arbeiten. Die Überhrückungskondensatoren (Ableitkondensatoren) 291, 292, 297 und 298 dienen zur Unterdrückung von Hochfrequenzkomponenten. Die Widerstände 289, 294, -295 und 220 sind Anoden- s spannungslastausgleichwiderstände. Der sinusförmige Ausgang erscheint an der Sekundärwicklung 222 des Ausgangstransformators 221. Auf diese Weise wird die Ausgangsspannung selbsttätig auf einem konstanten Wert gehalten, auch wenn die Last in einem weiten Bereich sich ändert.

Diese Einrichtung des elektronischen Rufgenerators ist für die Rufstromspeisung bei Telefonvermittlungsstellen bestimmt, und ein Rufrücktongenerator 320 (Fig. 3) ist weiterhin vorgesehen, um eine einzelne Frequenz von gleichförmiger Amplitude zu schaffen und einen Rückrufton an den rufenden Teilnehmer zu übertragen. Der Rückruftongenerator 320 erzeugt unterbrochene Signale von 400 Hz, die dem Rufsignal des Ausgangstransformators 221 überlagert werden. Der Rückruf tongenerator 320 enthält zwei Oszillatorkreise 321 und 322, von denen einer Schwingungen von 40 Hz und der andere Schwingungen von 400 Hz in der Sekunde erzeugt. Der 400-Hz-Oszillator 322 enthält die Röhre 339, deren eine Anode an das eine Ende der Primärwicklung 342 des Transformators 341 und deren andere Anode an das andere Ende der +5 Primärwicklung 342 und die beide über eine Mittelanzapfung und den AnodenspannungsabfäUwiderstand 324 an die Anodenspannungsquelle angeschlossensind. Die Anoden-Kathoden-Schaltung dieser Röhre 339 enthält den Kathodenvorschaltwiderstand 340. Die Steuergitter dieser Röhre 339 sind an entgegengesetzte Enden der Sekundärwicklung 337 des Transformators 336 angeschlossen, dessen Mittelanzapfung 338 über die Widerstände 335 und 333 an eine negative Spannungsquelle angeschlossen ist. Dieser 400-Hz-Oszillator 339 ist gewöhnlich unwirksam wegen des negativen Potentials seiner Gitter.

Der 40-Hz-Oszillator 321 enthält die Röhre 330. Eine Anode derselben ist über den Anodenwiderstand 325 und die andere Anode über den Anodenwiderstand 326 angeschlossen und beide sind an eine Anodenspannungsquelle über den Anodenspannungsabfallwiderstand 323 angelegt. Die Steuergitter derselben sind über die Widerstände 331 und 332 an eine negative Vorspannungsquelle angeschlossen. Der 40-Hz-Oszillator 321 ist normalerweise wirksam. Dieser modulierende Oszillator 321 ist ein bekannter Multivibrator, bei welchem ein Teil der Röhre 330 leitend ist, während der andere Teil der gleichen Röhre eine Vorspannung erhält. Schwingungen werden durch eine augenblickliche Gleichgewichtsstörung, z. B. eine etwas positivere Spannung auf dem L (linken) Teil der Röhre 330 gegenüber dem Gitter des R (rechten) Teiles der gleichen Röhre eingeleitet. Diese Spannung wird verstärkt und erscheint wieder auf dem L-Gitter, um weiter verstärkt zu werden. Dies hat eine augenblicklich aufschaukelnde Wirkung, so daß das L-Gitter plötzlich auf einen positiven Wert steigt, während das i?-Gitterpotential gerade ebenso plötzlieh negativer als der Abschneidwert wird. Infolgedessen hört die Verstärkung auf und die L-Triode der Röhre 330 führt einen starken Anodenstrom, während die i?-Triode keinen Anodenstrom aufnimmt. Aber dieser Zustand ist nur augenblicklich, weil die Ableitung über den Gitterableitwiderstand 332 der i?-Triode das Gitterpotential der i?-Triode wieder auf Null bringt. Wenn das negative Potential auf dem Gitter der i?-Triode plötzlich abgesunken ist, so daß eine Verstärkung möglich ist, so leitet eine kleine Spannung die Verstärkung in der i?-Triode ein, deren Wirkung entgegengesetzt der vorher beschriebenen für die L-Triode ist. Sobald die L-Triode leitend wird, nimmt die i?-Triode keinerlei Strom auf, wodurch am Punkt 327 ein hohes positives Potential entsteht, das von dort über den Widerstand 328, Kondensator 329, Widerstand 335 der Mittelanzapfung 338 der Sekundärwicklung 337 und dann dem Gitter der Röhre 339 aufgeprägt wird. Dies bewirkt, daß die Röhre 339 mit ihren zugehörigen Schaltelementen Schwingungen von 400 Hz ausführt, deren Ausgangsleistung aus der Sekundärwicklung 344 des Ausgangstransformators 341 über den veränderlichen Widerstand 345 abgenommen werden kann. Dieses 400-Hz-Signal ruft einen Stromfluß über den Kathodenwiderstand 263 in dem Trennverstärker 252 hervor und bewirkt, daß das Signal zusammen mit der Ruffrequenz gemischt und verstärkt wird, deren Kombination am Ausgangstransformator no erscheint. Sobald die L-Triode der Röhre 330 aufhört, leitend zu sein, wird die i?-Triode leitend und die positive Spannung am Punkt 327 fällt in solchem Maße, daß die Gitter der Röhre 339 eine Vorspannung annehmen, welche die weitere Schwingung der Röhre-339 verhindert. Das Ergebnis des Arbeitens des Rückruftongenerators besteht darin, daß eine Reihe von Einzelimpulsen mit 400 Hz auf das Ä-Gitter des Trennverstärkers aufgeprägt wird. Die Häufigkeit des Auf tretens dieser Impulse ist durch den modulierenden Oszillator 321 gesteuert, welcher auf 40 Hz eingestellt ist.

Diese besondere Einrichtung der Erfindung ist für die Verwendung in einer Telefonvermittlungsstelle bestimmt, in der gewöhnlich fünf verschie-

dene Ruffrequenzen benötigt werden, i6²/₃, 25, 33V3> 5° und 66²/₃ Hz. In Telefonvermittlungsstellen wird die Ruf frequenz auf die Telefonleitungen intermittierend während eines Zeitabschnittes von 1 Sekunde innerhalb jeder 5-Sekunden-Periode übertragen. Eine Frequenzsiebeinrichtung und ein Ausgangssteuerkreis sind vorgesehen und enthalten einen Motor 400 (Fig. 4), der alle 5 Sekunden eine Umdrehung macht. Fünf Nockenscheiben 401 bis 405 sind fest auf der Motorachse 406 angeordnet, und ihnen sind fünf Paare von Kontaktfedern 464 bis 468 zugeordnet. Die Nockenscheiben sind so eingerichtet, daß sie die Federkontakte nacheinander je eine Sekunde schließen, wobei jedes Paar von Kontakten einmal alle 5 Sekunden geschlossen wird. Diese Paare von Federkontakten 464 bis 468 bewirken bei ihrem Schließen das Ansprechen zugeordneter Relais 445 bis 449. Diese Relais arbeiten nacheinander wähao rend einer 5-Sekunden-Periode, um den elektronischen Rufgenerator abzustimmen und die fünf verschiedenen Ruffrequenzen zu erzeugen sowie den Ausgangskreis zur Vermittlungseinrichtung zu schließen.

Um zu erläutern, wie die verschiedenen Schaltelemente zusammenwirken, um ein gewünschtes Ergebnis zu liefern, soll ein einzelner Arbeitsvorgang betrachtet werden. Die Nocke 402 auf der Nockenscheibe 406 ist gerade in ihrer obersten Stellung und bewirkt das Schließen der Kontakte 465. Demgemäß wird das Relais 446 über den folgenden Weg betätigt: Erde über Kontakt465 und die Wicklung des Relais 446 an — Batterie. Der Kontakt 473 schließt, so daß ein erster Teil des Oszillatorkreises für die Erzeugung von 25 Hz über den folgenden Weg hergestellt wird: Linkes Gitter der Röhre 237 (Fig. 2) über die Leitung 211, Leitung 411 (Fig. 4), Unterbrechungskontakt 474, Arbeitskontakt 473 am Relais 446, Leitung 416, Potentiometer 423, Potentiometer 424, Widerstand 425, Leitung 414, Leitung 214 (Fig. 2) und Kondensator 241 zur Anode der Röhre 244. Der Kontakt 472 öffnet und verhindert eine ungewollte Parallelschaltung des vorherigen i6²/₃-Hz-Oszillatorkreises für den gegenwärtigen 25-Hz-Abstimmkreis, falls der Kontakt 471 zu langsam öffnen sollte. Der zweite Teil des Oszillatorkreises wird geschlossen, wenn der Arbeitskontakt 484 am Relais 446 geschlossen wird und einen Weg vom Hnken Gitter der Röhre 237 (Fig. 2) über die Leitung 211, Leitung 411 (Fig. 4) Unterbrechungskontakte 489, 487 und 485, Arbeitskontakt 484, Leitung 493, Potentiometer 429, Potentiometer 430, Widerstand 431, Leitung 408, Leitung 208 (Fig. 2) zur Kathode der Röhre 244 herstellen. Der Kontakt 483 öffnet und verhindert die zufällige Verbindung zu dem vorherigen Abstimmkreis, falls der Arbeitskontakt 482 am Relais 445 langsam öffnet. Der Arbeitskontakt 453 am Relais 446 schließt und gestattet, daß die in dem elektronischen Harmonischen-Generator erzeugte 25-Hz-Frequenz zu dem gewünschten Teilnehmer gesandt wird. Die Kontakte 452 und 454 öffnen und verhindern den zufälligen Anschluß benachbarter Frequenzen, z. B. i6²/₃ und 33¹Z₃ Hz an die 25-Hz-Leitung. Es sei bemerkt, daß der Kontakt 452 eher unterbricht, als der Kontakt 453 schließt und dadurch die Übertragung des 25-Hz-Signals auf die vorige Leistung verhindert, welche nur das i6²/₃-Hz-Signal aufnehmen soll. Die Betätigung der anderen Schaltelemente für die übrigen Ruffrequenzkreise ist ganz ähnlich wie die für 25 Hz beschriebenen.

Es ist ersichtlich, daß, wenn die Nocken die Stromkreise zu den verschiedenen Relais herstellen und unterbrechen, die letzteren beim Ansprechen und Abfallen eine deutliche Unterbrechung zwischen den Schwingungszeiten bewirken. Obwohl dies nur kurzzeitig stattfindet, ist die elektrische Störung während des Schaltvorgangs zur Umschaltung von einem Abstimmkreis auf einen anderen so groß, daß sie unangenehm und irreführend für den Gehörsinn des rufenden Teilnehmers ist und ebenso Störungen in anderen Nachbarkreisen durch Kreuzkupplung hervorruft. Um diese unerwünschte Erscheinung zu beseitigen, wird ein nichtlinearer Widerstand, wie z. B. ein solcher aus Siliconcarbid benutzt, um alle Überspannungen, die bei diesen Schaltvorgängen auftreten, zu unterdrücken. Dieser nichtlineare Widerstand 279 ist zwischen die beiden Gitter der Röhren 270 und 282 (Fig. 2) wie folgt geschaltet: Linkes Gitter der Röhre 270, Kondensator 267, Kondensator 274, Widerstand 279 und Gitter der Röhre 282. Dieser Widerstand 279 bietet für die gewöhnliche Arbeitsspannung einen hohen Widerstand, aber sobald eine hohe Überspannung an dem Widerstand erscheint, wirkt er als kleiner Widerstand. Dieser Spannungsabfall beim Auftreten ungewöhnlicher Spannungen ist nicht linear, sondern logarithmisch im Verhältnis zur Spannung und stellt eine wirksame Möglichkeit dar, die unerwünschten Erscheinungen von Überspannungen zu unterdrücken.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Elektronischer Rufgenerator für die Erzeugung von Rufstrom für mehrere auf verschiedene Frequenzen ansprechende Rufeinrichtungen, bei dem eine Mehrzahl von Abstimmkreisen vorgesehen ist, von denen jeder einer verschiedenen Ruffrequenz zugeordnet ist und bei dem Schaltmittel vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von außerhalb betätigten Mitteln für die aufeinanderfolgende Einschaltung eines der Abstimmkreise in periodischer Folge betätigt werden und bewirken, daß der Rufgenerator im Einklang mit den Konstanten des eingeschalteten Abstimmkreises eine bestimmte Ruffrequenz erzeugt, während weitere Mittel zur Unterdrückung elektrischer Störungen, die durch die Schalteinrichtung erzeugt werden, vorgesehen sind, so daß der Ruffrequenzausgang praktisch frei von Überspannungsstörungen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückruftongenerator (320, Fig. 3), der im Einklang mit der Betätigung des Rufgenerators einen

   Hörfrequenzstrom als Rückrufsignal für einen anrufenden Teilnehmer erzeugt, sowie Mittel (252, 264, 277, 288, Fig. 2) für die Kombination des Rückruf signals mit jedem Ruffrequenzsignal und für die Verstärkung des zusammengesetzten Signals vorgesehen sind.
2. 2. Elektronischer Rufgenerator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schalteinrichtung (445 bis 490, Fig. 4) den. Abstimmkreis und die Ausgangskreise unterbricht, bevor die nachfolgenden Kreise angeschlossen werden.
3. 3. Elektronischer Rufgenerator nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (321, Fig. 3) für die Erzeugung eines Niederfrequenzsignals und eine andere Einrichtung (322) für die Erzeugung eines Hochfrequenzsignals vorgesehen sind und daß die letzterwähnte Einrichtung (322) intermittierend im Einklang mit der Betätigung des Niederfrequenzgenerators (321) betätigt wird und daß Mittel für die Kombination und Verstärkung dieser Signale vorgesehen sind.
4. 4. Elektronischer Rufgenerator nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (270, Fig. 2) für die Steuerung des Ausgangs des Rufgenerators vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von einem Spannungsabfall am Ausgang wirksam wird, um den Ausgang auf den Normalwert zurückzubringen und die weiterhin in Abhängigkeit von einem Spannungsanstieg des Ausgangs wirksam wird, um den Ausgang auf den Normalwert zurückzubringen, so daß der Ausgang während der Einschaltung verschiedener äußerer Einrichtungen praktisch konstant bleibt.
5. 5. Elektronischer Ruf generator nach den Ansprüchen ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Oszillator- und Verstärkerstufen vorgesehen sind und daß der Oszillator (231) an eine Mehrzahl von abgestimmten Kreisen (491) anschließbar ist.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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