-
Schaltungsanordnung zum Empfang von durch zwei vorzugsweise tonfrequente
Kennfrequenzen übertragenen Zeichen Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung
zum Empfang von Zeichen, die mittels zweier vorzugsweise tonfrequenter Kennfrequenzen
übertragen werden.
-
Schaltungsanordnungea dieser Art werden. beispielsweise für die sogenannte
Tonfrequenzwahl in Fernsprechsystemen benötigt, bei der über den Sprechkreis Zeichen
bzw. Impulse übertragen werden, deren Frequenz im Sprachband liegt und die beispielsweise
in Gleichstromzeichen zur Auslösung bestimmter Vorgänge umzuwandeln sind. Schaltungsanordnungen
für diesen Zweck wurden bisher meist in der Weise ausgebildet, daß in den Übertragungsweg
ein Gabelübertrager eingefügt wurde, dessen Ausgang eine Verstärkerröhre steuert,
in deren Anodenkreis zwei auf die Kennfrequenz abgestimmte Resonanzkreise eingeschaltet
sind. Mit den Resonanzkreisen sind über Gleichrichter die Wicklungen der entsprechenden
Steuerrelais verbunden, die außerdem mittels einer sogenannten Sprachsperre ein
Ansprechen bei gleichzeitigem Empfang von Kennzeichenfrequenzen und von Sprache
verhindern. Nachteilig an dieser Schaltungsanordnung ist die mit einfachen Mitteln
nur ungenügend zu erreichende Trennung der Kennfrequenzen sowie die störende Differenzfrequenzbildung
aus den Kennfrequenzspannungen. Fernerhin sind der Bedarf einer relativ hohen Anodenspannung
und die Kompliziertheit des Aufbaus störend.
-
Die in den bekannten Schaltungen dieser Art vorgesehene, für beide
Kennfrequenzen gemeinsame Verstärkerr5hre bringt insbesondere beim Auftreten einer
oftmals erwünschten Begrenzerwirkung dien erheblichen Nachteil mit sich, da,B gerade
in ihr Überlagerungsfrequenzen gebildet werden, die zu Betriebsstörungen solcher
Zweitonempfänger Anlaß geben.
-
Ein weiterer bekannter Zweitonempfänger weist für jede der beiden
Kennfrequenzen eine eigene Verstärkerröhre auf, wobei in den Kathodenkreisen jeweils
auf die andere Kennfrequenz abgestimmte., eine frequenzselektive Gegenkopplung bewirkende
Parallelschwingungskreise vorgesehen sind, die eine Sperrung des Anodenkreises jeder
Verstärkerröhre gegenüber der der anderen zugeordneten. Kennfrequenz bewirken. Der
hauptsächliche Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß ein solcher Zweitonernpfänger
schön bei der Fertigung für zwei bestimmte, einander fest zugeordnete Kennfrequenzen
ausgelegt werden muß, da jeder der beiden, jeweils einer Kennfrequenz zugeordneten
Empfängerteile wenigstens ein selektives Element enthält, das auf die andere Kennfrequenz
abgestimmt werden muß.
-
Bei einer anderen bekannten Rufanordnung für Trägerfrequenzsysteme
sind zwei auf unterschiedliche Pilotfrequenzen abgestimmte Eintonempfänger eingangsseitig
über die Pilotfrexluenz des jeweils anderen Empfängers sperrende Schaltmittel parallel
geschaltet. Hierbei ist jedoch eine Tastung der beiden Pilotfrequenzen nach dem
aus der Wechselstromtelegrafie bekannten Doppeltonprinzip vorgesehen, so, da,ß keine
strengen Anforderungen an die Selektivität der Eingangskreise gestellt zu werden,
brauchen.
-
Es ist ein weiterer Doppelfrequenzempfänger bekanntgeworden, bei dem
die den beiden Kennfrequenzen zugeordneten Empfängerteile von einer in den Übertragungsweg
eingeschalteten Doppelgabe parallel gespeist werden und vor den Eingangsübertragern
der Empfängerteile jeweils auf die andere Kennfrequenz abgestimmte selektive Mittel
vorgesehen sind, die eine Sperrung des einen, Empfangsteils gegenüber der Kennfrequenz
des anderen bewirken. Herbei ergeben. sich jedoch, vornehmlich bei hohen Eingangspegeln
der empfangenen Zeichen., Nachladeerscheinungen, die auf den hohen Energieinhalt
zurückzuführen sind, der sich in den selektiven. Schaltmitteln speichert und nach
Beendigung des eigentlichen Zeichenempfangs dem auf die Abstimmfrequenz des selektiven
Schaltmittels ansprechenden anderen Empfängerteil mitteilt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
zum Empfang von durch zwei vorzugsweise tonfrequente Kernfrequenzen übertragene
Zeichen zu schaffen, bei der die beschriebenen Nachteile der bekannten Schaltungen
vermieden sind. Dies wird bei Verwendung von zwei auf jeweils, eine Kennfrequenz
ansprechenden, eingangsseitig parallel geschalteten Empfängern, die in ihren Eingangsschaltungen
Mittel zur Sperrung gegenüber der Kennfrequenz des anderen Empfängers aufweisen.,
gemäß
der Erfindung dadurch: erreicht, -daß jeder Signalempfänger
mit einem eigenen-Gabelträger derart symmetrisch in die Übertragungsleitung eingeschaltet
ist, daß die Anfänge der durch die Zwischenabgriffe getrennten Wicklungen der'Gabelübertrager
gemeinsäin an die' eine Seite der Übertragungsleitung geführt- sind und die Enden
dieser Wicklungen über die Kennfrequenz des jeweils anderen Empfängers sperrende
Mittel mit einer gemeinsamen Leitungsnachbildung verbunden sind, und daß die Zwischenabgriffe
gemeinsam an die andere Seite der Übertragungsleitung geführt sind.
-
Bei der Anordung nach der Erfindung ist die Ausbildung der Eingangsschaltungen,
durch die die beiden den Kennfrequenzen zugeordneten Empfängerteile mit -dem Übertragungsweg-verbunden
sind, derart getroffen., daß eine stark frequenzselektive Wirkung erzielt wird,
ohne daß eine Sperrung des einen Empfängerteils gegenüber der Kennfrequenz des anderen
Schaltmaßnahmen innerhalb der eigentlichen Verstärkerschaltung erforderlich machen
- würde. Hierdurch ist es z. B. möglich; °beide Empfängerteile als normale Eintonempfänger
-zu fertigen, und am Ver--,vendungsort ohne weitere Abgleichmaßnahmen zu einem Zweitonempfänger
zusammenzusetzen.
-
An Hand der Zeichnung wird eine besonders vorteilhafte Ausführungsform-
für -eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung näher erläutert. Der bei F1 ankommende
Übertragungsweg a, b gabelt sich zur Symmetrielinie A, A' symmetrisch
in zwei Gabelschaltungen, die die Eingänge zweier Tonwahlempfänger bilden, von denen
aus Gründen der Übersichtlichkeit und wegen der Gleichartigkeit nur einer dargestellt
ist. Der Übertragungswega, b setzt sich in RichtungF2 aus der Mitte der Gabelschaltungen
fort.
-
Aus Gründen der universellen Verwendbarkeit jedes der Einfrequenzempfängersind
die Sperrkreise jeweils haugruppenmäßig dem Empfänger zugeordnet, für dessen Empfangsfrequenz
sie sperrend wirken (konjugierte Zuordnung).. Beim Ausführungsbeispiel liegt im
Leitungszug 4, 4' ein Übertrager Ü3, der vier Wicklungen besitzt. Die in. 4 liegenden
beiden Wicklungen V und VI sind zueinander elektrisch gleichartig, ebenso die in
4' liegenden beiden Wicklungen VII und VIII. In dem anderen Leitungszug 5, 5' ist
ein gleichartiger Übertrager Ü4 in der nämlichen Weise eingeschaltet. Die .eigentliche
Gabelschaltung für den Eingang der Tonwahlempfänger wird durch. die übertraget U1
bzw. Ü2 gebildet. Die Sperrkreiswirkung wird beim Ausführungsbeispiel dadurch erzielt,
daß eine der Wicklungen des Übertragers Ü3, zweckmäßig die auf der Seite der Nachbildung
N liegende, mittels einer Parallelkapazität C3 zu einem Parallelresonanzkreis für
die Frequenz fl@ ergänzt wird. In gleichartiger Weise wird eine Wicklung des Übertragers
Ü zu einem Parallelresänanzkreis für die Frequenz f2 ergänzt. Sekundärseitig 'besitzen
die eigeistlichen Gabelübertrager Ül bzw..U 2 je zwei Wicklungen, von denen die
eine der Speesüng einer Verstärkerröhre Rö 2 und die andere für die Pegelregelung
dient. Im Anodenkreis der RöhreRö Z liegt ein Parallelregonanzkreis 6, an den über
einen Gleichrichter, z. B. eine Gegentaktgleichrichteranoardnung 7, die Arbeitswicklung
eines Relais J angeschaltet ist. In Reihe mit dem Resonanzkreis 6 liegt die -an
-sich bekannte Sprachsperre, die in Form eines Übertragers Ü5 ausgebildet, primärseitig
einen z. B. in. Graetz-SchaUung ausgebildeten Gleichrichter B speist, während sie
sekundärseitig durch einen auf die Resonanzfrequenz des Par-_ 6-abgestimmten Reihenresonanz=
kreis 9 überbrückt- wird. Die Resonanzkreise 6 und 9 sind auf die Frequenz f1 abgestimmt.
Der Graetz-Gleichrichter 8 ist an eine Gleichrichterbrücke 10 angeschaltet, die
über einen Kathodenwiderstand 11 der Röhre Rö 2 schwach in Sperrichtung vorgespannt
ist. An diesem Kathodenwiderstand 11 wird zugleich eine Betriebsspannung
für die Rückstellwicklung des Relais J gegen Masse hin abgenommen.
-
Die Wirkungsweise der dargestellten Schaltungsanordnung ist wie folgt:
Es sei angenommen, über die Zuleitungen a, b von F1 wird eine Spannung mit
der Frequenz f1 geliefert. In diesem Falle wird der Übertrager Ü,t über die als
Sperrkreise wirkendenWicklungen des übertragers iJ3 »isoliert«, und wegen der praktisch
vernachlässigbaren Einfügungsdämpfungdes auf f2 abgestimmten Übertragers Ü4 fließt
der gesamte Strom mit der Frequenz f 1 über den Gabelübertrager Ü2. Die im Anodenkreis
der Röhre Rö 2 über den Parallelresonanzkreis 6 eingeschaltete Arbeitswicklung des
Relais J erhält daher ihren Arbeitsstrom. Die Sprachsperre Ü, kann nicht zum Ansprechen
kommen, da sie für die Frequenz f1 über den Reihenresonanzkreis 9 weitgehend kurzgeschlossen
ist. Die an ihr abfallende Spannung der Frequenz f1 dient zur Pegelregelung mittels
der Gleichrchteranordnung 10. Wird z. B. gleichzeitig eine Spannung mit der Frequenz
f2 eingespeist, so tritt das gleichartige Verhalten für den an den Gabelübertrager
U1 angeschalteten, nicht näher dargestellten Empfänger ein. Die 1-Relais beider
Empfänger können dann in Folgeschaltung so gekuppelt werden, daß sie nur bei gleichzeitigem
Ansprechen beider Empfänger den Kontaktarm der Relais mit dem Arbeitskontakt il
zur Schließung bringen, so daß am Widerstand R ein den übertragenen Kennfrequenzspannungen
entsprechendes Gleichstromsignal abgenommen und ausgewertet werden kann. Es kann
jedoch auch eine derartige Schaltung der J-Relais beider Empfänger mit Vorteil angewendet
werden, daß eine entsprechend ausgebildete Auswerteschaltung für codierte Zeichenübertragung
von den beiden Empfängern betätigt wird.
-
Ist außer den Frequenzen f1 und f2 noch wenigstens eine weitere Frequenz
f3 vorhanden, so verlieren in beiden Empfängern die Reihenresonanzkreise 9 ihre
Kurzschlußwirkung; es- kommen die Gleichrichter 8 zum Ansprechen, die ihrerseits
in dem Gleichrichter 10 einen Stromfluß veranlassen. Ein Stromfluß im Gleichrichter
10 wirkt sich so aus, als wären wechselstrommäßig die Übertrager U1 bzw. Ü2 kurzgeschlossen,
so daß auch die Frequenz f1 bzw. f2 nicht mehr in den jeweiligen Empfänger gelangen
kann. Es wird hierdurch das Ansprechen der 1-Relais wirksam unterbunden. Dieser
Fall entspricht dem Betriebszustand bei Übertragung von Sprache, in der beispielsweise
die Frequenzen f1 und f2 vorkommen, jedoch außerdem noch weitere Frequenzen. In
manchen Fällen empfiehlt es sich fernerhin, für die J-Relais Ansprechverzögerungen
für die den Kennfrequenzen entsprechenden Spannungen, z. B, in der Größenordnung
von 10 Millisekunden, vorzusehen.
-
Beim Ausführungsbeispiel sind die zu Parallelresonanzkreisen ergänzten
Wicklungen der Übertrager ZI3 bzw. Ü4 untersetzt angekoppelt, um unter anderem mit
kleineren Kapazitäten C3 und C4 auszukommen. Weiterhin sind die Gabelübertrager
Ui bzw. Ü2 -windungsmäßig zur abgehexeden Leitung F2 unsymmetrisch, zweckmäßig in
der Größenordnung von 1:9,0 bis 1:25, damit die in den Übertragungsweg von F1 nach
F2 eingefügte Übertragungsdämpfung für die Sprechfrequenzen hinreichend gering bleibt:
Damit die Gabelschaltungen trotzdem elektrisch symmetrisch
bleiben,
bei entsprechender Bemessung der Nachbildung N, und ihre Entkopplungswirkung voll
zur Entfaltung bringen, sind auch die Wicklungen der Übertrager Ü3 und Ü4 in dem
von F1 nach F2 liegenden Übertragungszug mit im gleichen Verhältnis geringeren Windungszahlen
versehen gegenüber den Wicklungen in den Übertragungswegen 4', 5'. Ist also z. B.
das Verhältnis der untereinander gleichartigen Wicklungen I und II des Gabelübertragers
Ü2 zu den untereinander gleichartigen Wicklungen III und IV des gleichen Übertragers
1:16, so empfiehlt es sich, auch die Windungszahlen der untereinander gleichartigen
Wicklungen V und VI des Übertragers Ü3 zu den untereinander gleichartigen Wicklungen
VII und VIII im selben Verhältnis, also 1:16 zu wählen. Für Ü1 und Ü4 gilt das gleiche.
-
Für die konstruktive Durchbildung der beiden Einfrequenzempfänger
empfiehlt sich die Auftrennung längs der gestrichelt eingezeichneten Symmetrielinie
A, A'. Es gehört also dann zu dem rechts der Symmetrielinie liegenden Einfrequenzempfänger
ein Sperrkreis, der in der Resonanzfrequenz mit der Betriebsfrequenz bzw. Kennfrequenz
des auf der gleichen Seite liegenden Empfängers übereinstimmt. Man erreicht hierdurch
den Vorteil, daß für bestimmte Frequenzkombinationen wenige Empfängertypen ausreichen,
die einesteils für sich als übliche Einfrequenzempfänger betrieben werden können,
andererseits aber in Zusammenstellung mit einem weiteren Empfänger durch die in
der Figur gezeigten Diagonal- und Querverbindungen zu einem Zweifrequenzempfänger
ergänzt werden können.
-
Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung besitzt fernerhin den Vorteil,
daß sie mit wesentlich geringerer Betriebsspannung arbeiten kann als die einleitend
geschilderte bekannte Schaltungsanordnung. So ist es mit einer Schaltungsanordnung
nach der Erfindung möglich, als Betriebsspannung Ub die in üblichen Telefoniesystemen
zur Verfügung stehende Spannung der Amtsbatterie in Höhe von 60 V zu verwenden,
wodurch sich die amtsseitige Ausgestaltung eines Fernsprechsystems wesentlich vereinfacht.