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Vollelektronische Fernsteuereinrichtung zum Fernsteuern von Zusatzentzerrem
für Vielkanal-Trägerfrequenz-Weitverkehrssysteme Die Erfindung betrifft eine vollelektronische
Fernsteuereinrichtung zum Fernsteuern von Zusatzentzerrern für Vielkanal-Trägerfrequenz-Weitverkehrssysteme,
bei der von einem Fernsteueramt aus die einzelnen Entzerrer, die zu verschiedenen
Koaxialleitungen oder Koaxialpaaren in einem Kabel gehören und in verschiedenen
Hauptämtem angebracht sind, zeitlich nacheinander zur automatischen Einstellung
veranlaßt werden.
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Trägerfrequenz-Weitverkehrssysterne werden in den Hauptämtern, die
alle 50 bis 100 km vorkommen, mit Zusatzentzerrern ausgerüstet, welche
die von der Leitungsregelung nicht erfaßten Restverzerrungen entzerren sollen. Es
sind dies Orthogonalentzerrer, z. B. Kosinusentzerrer. In den älteren Systemen wurden
diese Zusatzentzerrer von Hand eingestellt, während die neueren Systeme eine automatisch
arbeitende Zusatzentzerrung erhalten (deutsche Patentschrift 1130002).
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Damit sich in einem Cbertragungsweg nicht mehrere gleichzeitig arbeitende
Zusatzentzerrergegenseitig beeinflussen, ist es zweckmäßig, von einem Endamt aus,
dem Fernsteueramt, mittels einer Fernsteuerung die einzelnen Zusatzentzerrer zeitlich
nacheinander zur Einstellung zu veranlassen. Nachdem ein Entzerrer eingestellt ist,
soll er ein Rückmeldesignal zum Fernsteueramt senden, und danach soll die Fernsteuerung
automatisch den nächsten Entzerrer aktivieren. Im Störungsfall, d, h. wenn
in irgendeinem Entzerrer der Einstellvorgang nicht ordnungsgemäß abläuft, soll dies
nach einer gewissen Zeit im Fernsteueramt angezeigt, Alarm ausgelöst und die weitere
Regelung unterbrochen werden. Um die Gewißheit zu erhalten, daß wirklich der programmgemäße
Entzerrer,eingestellt wurde, soll das Rückmeldesignal zur Kontrolle herangezogen
werden. und wenn diese Kontrolle negativ verläuft, soll ein Alarm ausgelöst und
die weitere Regelung unterbrochen werden.
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Ein Kabel kann mehrere Tuben enthalten; bei p Tuben ergeben
sich p/2 unabhängige Systeme. In diesem Fall ist es sinnvoll, eine gemeinsame
Fernsteueranlage für das ganze Kabel zu verwenden. Außerdem kann die Fernsteueranlage
für mehrere Kabel und insbesondere für Verzweigungen gemeinsam benutzt werden.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung wird im folgenden
an Hand der Fig. 1 und 21
näher erläutert. In Fig. 1 ist die
Fernsteueranlage für m Hauptämter schematisch dargestellt. Vom Fernsteueramt FZ
werden die Hauptämter H, bis H", über die LeitungL1 nacheinander zur automatischen
Einstellung ihrer Entzerrer veranlaßt, die am Ende ihrer Einstellung automatisch
je ein Rückmeldesignal über die Uitung L 2 zum Fernsteuerarnt zurücksenden.
In Fig. 2 ist die Fernsteuereinrichtung in einem Hauptamt mit p Entzerrem
E 1 bis Ep schematisch dargestellt. Der Steuersignalempfänger SE schaltet
beim Empfang eines entsprechenden Steuersignals St-S eine der Durchschalteeinrichtungen
DE 1 bis DEp durch, so daß die Einstellautomatik EA, die nur einmal
im Hauptamt vorhanden ist, den dazugehörigen Entzerrer betätigt. Am Ende des Einstellvorganges
wird von der Einstellautomatik EA der Rückmeldesignalsender RS zum Zurücksenden
eines Rückmeldesignals Rm-S an das Fernsteueramt veranlaßt.
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Es sind Fernsteueranlagen bekannt (E. Baranowski: »Eine Fernbedienungsanlage
für Kurzwellensender« in »Nachrichtentechnische Zeitschrift« NTZ, 1962, Heft
2, S. 79 bis 83), die über WT-Kanäle ferngesteuert werden. Sie sind
hauptsächlich mit Relais bestückt, haben also einen sehr großen Leistungs-und Raumbedarf
und arbeiten relativ langsam. Die notwendigen WT-Einrichtungen für Sender und Empfänger
bedeuten zusätzlichen Aufwand.
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Eine vollelektronische Fernsteuereinrichtung zum Auslösen der automatischen
Einstellung und Regelung der Entzerrerglieder von Zusatzentzerrem für Vielkanal-Trägerfrequenz-Weitverkehrssysteme,
bei der von einem Fernsteueramt aus die einzelnen Entzerrer, die zu verschiedenen
Koaxialleitungen oder Koaxialpaaren in einem Kabel gehören und in verschiedenen
Hauptämtern angebracht sind, zeitlich nacheinander zur automatischenEinstellungveranlaßt
werden und die beendete Einstellung eines jeden Entzerrers dem Fernsteueramt rückgemeldet
wird, wird
erfindungsgemäß so realisiert, daß über eines der Koaxialpaare
oder über eine Beipackleitung aus dem Fernsteueramt jeweils einzelne Steuersignale
ausgesendet und in jedem Hauptarnt empfangen werden und dort einen an sich bekannten,
irreversiblen, 11-stufigen binären Empfangszähler betätigen, der nach dem Empfang
der entsprechenden Fernsteuerimpulse die entsprechenden Entzerrer zum Einstellen
veranlaßt, und daß nach Beendigung des Einstellvorganges eines jeden Entzerrers
ein mit Hilfe des Empfangszählers binär codiertes Rückmeldesignal zum Fernsteueramt
zurÜckgesendet wird, das n unabhängige Flip-Flops der Codierung entsprechend einstellt
und eine automatische Koinzidenzmessung mit einem im Fernsteueramt mitlaufenden
Vergleichszähler zwecks Fehlerkontrolle veranlaßt.
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Man kann beispielsweise die Steuer- und Rückmeldesignale als getastete
Wechselspannungen konstanter Steuerträgerfrequenz übertragen und am Empfangsort
diese Signale aussieben, verstärken, gleichrichten und durch ein an sich bekanntes
Impulsfilter (deutsche Patentschrift 1133 754), das nur Impulse vorgeschriebener
Länge auswertet, auf die richtige Tastdauer prüfen und empfangen. Dadurch wird gewährleistet,
daß keine Fehlimpulse die Femsteuerung stören können.
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Die Wirkungsweise des verwendeten irreversiblen Binärzählers wird
an Hand der schematischen Darstellung eines vierstufigen, vorzugsweise transistorisierten
Zählers in Fig. 3 erläutert. Die linken Ausgänge (Kollektoranschlüsse der
Transistoren) AW A211 A 31 der Flip-Flops F" F, und F, sind
über Kondensatoren C und Dioden D mit den Eingängen E.,
E.,
bZW. E.1, E32 bZW- E41, E4, des jeweils nächsten Flip-Flops verbunden.
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Gelangen auf die Eingänge Eil,
E U des ersten Flip-Flops
Fi Impulse aus einer Impulsquelle, so ändert der Zähler mit jedem Impuls seine Stellung.
In Fig.
3
ist die Ausgangsstellung des Zählers gezeigt, wobei alle linken
Transistoren leitend und alle rechten Transistoren gesperrt sind (s. Schaltsymbolik
in Valvo: »Technische Informationen fürdielndustrie«, Heft 14, Februar
1962, S. 1 bis 4). Die folgende Tabelle zeigt die möglichen Stellungen des
vierstufigen Zählers, wobei der leitende Zustand eines Transistors mit
»0«
und der gesperrte Zustand mit »L« bezeichnet wird und die linken bzw.
rechten Spalten für die linken bzw. rechten Transistoren der einzelnen Flip-Flops
gelten:
| Stellung F, F, F. F,. |
| 1 0 L 0 L 0 L 0 L |
| 2 L 0 0 L 0 L 0 L |
| 3 0 L L 0 0 L 0
L |
| 4 L 0 L 0 0 L
0 L |
| 5 0 L 0 L L 0 0 L |
| 6 L 0 0 L L 0 0 L |
| 7 0 L L 0 L 0 0 L |
| 8 L 0 L 0 L 0 0 L |
| 9 0 L 0 L 0 L L 0 |
| 10 L 0 0 L 0 L L 0 |
| 11 0 L L 0 0 L L 0 |
| 12 L 0 L 0 0 L L
0 |
| 13 0 L 0 L L 0 L 0 |
| 14 L 0 0 L L 0 L
0 |
| 15 0 L L 0 L 0 L 0 |
| 16 L 0 L 0 L 0 L 0 |
Ein Zähler mit n Flip-Flops kann 2n verschiedene Stellungen einnehmen. Jeder Stellung
des Zählers kann ein Schalttransistor zugeordnet werden, der nur dann leitend wird,
wenn der Zähler die ihm entsprechende Stellung eingenommen hat. Ein Schalttransistor
der k-ten Stellung wird mit seiner Basis über n Dioden Dk an die Ausgänge derjenigen
Transistoren der n Flip-Flops geschaltet, die bei der k-ten Stellung des Zählers
gesperrt sind.
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Für n = 4 und k = 9 zeigt die Fig. 4 die Arikopplung
des Schalttransistors Ts9 über n = 4 Koppeldioden Dk, an die entsprechenden
Ausgänge A", A221 A32e A41 des in der Fig. 4 nicht näher dargestellten Binärzählers.
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Liegt auch nur eine der vorgenannten Dioden Dk am Kollektor eines
leitenden Transistors (Ausgänge der Flip-Flops F, bis FJ, so hält sie auch die Basis
des zugehörigen Schalttransistors auf niederem Potential, und er bleibt gesperrt.
Nur wenn alle DiodenDt gesperrt sind, erhält die Basis des Schalttransistors Ts.
über den Basisvorwiderstand R, aus der Betriebsspannungsquelle Ul# genügend Durchlaßpotential,
und der Schalttransistor wird leitend. Somit ist in jeder Stellung des Zählers nur
ein Schalttransistor leitend, während alle anderen Schalttransistoren gesperrt bleiben.
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Die Reihenfolge der einzustellenden Entzerrer wird so gewählt, daß
immer ein übertragungssystem -
zuerst die Tube der einen übertragungsrichtung
und dann die Tube der anderen übertragungsrichtung -
vollständig entzerrt
wird, bevor das nächste System angesteuert wird. Es wird also in jedem Hauptamt
ein Empfänger mit einem binären Empfangszähler nach Fig. 3 vorgesehen, der
bei p Tuben und m ferngesteuerten Hauptämtem nacheinander p verschiedene
Schalttransistoren gemäß Fig. 4 nach dem Empfang der entsprechenden Fernsteuerimpulse
aktiviert, die die entsprechenden Entzerrer zum Einstellen veranlassen, indem sie
über Diodentore die Einstellautomatik der Entzerrer, die ebenfalls für alle Tuben
eines Amtes gemeinsam ist, an die entsprechenden Entzerrer durchschalten (Fig. 2).
Der Empfangszähler muß also aus
- auf ganzzahliges n aufgerundet - Stufen bestehen.
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Die Wirkungsweise des in der Fig. 2 schematisch dargestellten Rückmeldesignalsenders
RS wird an Hand der Blockschaltung in Fig. 5 erläutert. Damit das Rückmeldesignal
Rm-S dem Entzerrer entspricht, der gerade eingestellt wurde, wird zum Codieren der
Empfangszähler EZ des Steuersignalempfängers SE
mitbenutzt. Ebenso wird ein
in der Einstellautomatik in jedem Amt vorhandener, an sich bekannter Ringzähler
RZ (deutsche Patentschrift 1130 002) mit mindestens n + 1 Stufen
zum Codieren mitbenutzt. Zusätzlich sind noch ein monostabiler Multivibrator M,
mit einer Impulsdauer, die etwas größer als die Dauer des Rückmeldesignals ist,
ein weiterer monostabiler Multivibrator M., mit einer Impulsdauer, die gleich einer
Zeichendauer des Rückmeldesignals ist, ein astabiler Multivibrator TG1 als Taktgeber
mit einer Frequenz, die gleich der Folgefrequenz der Zeichen des Rückmeldesignals
ist, und ein SinusgeneratorG1, der die Trägerfrequenz für die Rückmeldeimpulse erzeugt,
vorhanden.
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Wenn die Einstellung eines Entzerrers beendet ist, gibt die in der
Fig. 5 nicht dargestellte Einstellautoniatik einen Impuls an den EingangE1
des monostabilen
Multivibrators M,' der für die Dauer eines Rückmeldesignals
anspricht und über die Haltediode Dj, den Taktgeber TG, freigibt. Der Taktgeber
hat zwei Ausgänge, an denen nacheinander im gleichen Zeitabstand Impulse auftreten.
Der eine AusgangA, liefert Impulse auf die parallel geschalteten Eingänge des Diodentores
Ti und der n -= 4 Diodentore T" während der zweite AusgangA., Fortschalteimpulse
für den Ringzähler liefert, die gegenüber den Impulsen aus AusgangA, um die Taktzeit
versetzt sind. Das DiodentorT, wird nur von dem ersten Flip-Flop des Ringzählers
gesteuert und läßt den ersten Vorbereitungsimpuls auf denEingangE,desMultivibratorsM.,
durch. Die übrigen DiodentoreT, lassen nur dann Impulse auf den EingangE, des MultivibratorsM,
durch, wenn sowohl das diese Diodentore steuernde Flip-Flop des EmpfangszählersEZ
als auch das entsprechende Flip-Flop des RingzählersRZ über die Widerstände R die
Diodentore gleichzeitig entsperren. Der Ringzähler, der von den Fortschalteimpulsen
weitergeschaltet wird, entsperrt nacheinander im Takt der Fortschalteimpulse jeweils
ein Diodentor. Es kann also nur eine solche Kombination von Impulsen auf den Eingang
E 2 des Multivibrators M., gelangen, die gerade der Stellung des Binärzählers
-entspricht. Der MultivibratorM" wird durch jeden auftretenden Impuls für eine bistimmte
Zeit aktiviert und gibt über die HaltediodeDh2 den SinusgeneratorG, frei, der einen
Wechselstromimpuls auf die Leitung gibt.
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Die Wirkungsweise des Rückmeldesignalempfängers im Fernsteueramt und
der nachfolgenden Kontrolleinrichtungen wird im folgenden an Hand der schematischen
Schaltung in Fig.6 erläutert. Der Rückmeldesignalempfänger besteht aus einem Verstärker
V, Gleichrichter Gl und einem obengenannten und an sich bekannten Impulsfilter F.
Zur Auswertung des Rückmeldesignals sind noch zusätzlich ein monostabiler Multivibrator
M 3 mit einer Impulsdauer, die etwas größer als die Dauer des Rückmeldesignals
ist, ein astabiler Multivibrator TG 2 als Taktgeber mit einer Frequenz, die
gleich der Folgefrequenz der Zeichen des Rückmeldesignals ist, ein binärer Hilfs-In
n
zähler HZ mit - ]n2 - auf ganzzahligen Wert aufgerundet
- Stufen, ein binärer Vergleichszähler VZ mit n = 4 Stufen
und n + 1 einzelne Flip-Flops Bi bis B" und B, vorgesehen.
Der Ausgang des Impulsfilters F ist außerdem über n Diodentore Th, die vom Hilfszähler
HZ über die Widerstände Rh und über in der Figur nicht dargestellte Verbindungen
zwischen den zugehörigen Klemmen K, K2, K3, K, gesteuert werden, mit den
Eingängen der n = 4 Flip-Flops B, bis Bn verbunden.
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Wenn ein Vorbereitungsimpuls empfangen wird, spricht der Multivibrator
M, an und gibt über die Festhaltediode Dh 3 den Taktgeber
TG, frei, der einen Impuls nach einer gewissen kleinen Verzögerung auf den
Hilfszähler HZ abgibt, dem weitere Impulse im Rhythmus der Taktfrequenz folgen.
Gleichzeitig wird über das einzige durchlässige Diodentor von Th das Flip-Flop B"
(beim dargestellten Ausführungsbeispiel B,) in die zum Empfang des Rückmeldesignals
notwendige Lage, nämlich die gleiche Lage wie B, B,
usw. gebracht.
Die Fortschalteimpulse aus dem Taktgeber TG 2 lassen den Hilfszähler
HZ im Rhythmus der Takt- und Zeichenfrequenz seine n möglichen Stellungen nacheinander
einnehmen und schalten nacheinander die n Diodentore Th durch, so daß die
n
möglichen Rückmeldeimpulse in ihrer zeitlichen Reihenfolge die entsprechenden
Flip-Flops B, bis B" aktivieren können. Wenn irgendein Impuls fehlt, bleibt auch
das entsprechende Flip-Flop in seiner alten Lage.
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Der Vergleichszähler VZ, der gleich den in den Steuersignalempfängern
vorhandenen Empfangszählern aufgebaut ist und von den ausgesendeten Steuerimpulsen
betätigt wird, hat die Stellung, wie sie der gerade rückgemeldete Empfangszähler
haben sollte. Wenn der richtige Entzerrer sich rückmeldet, haben die Flip-Flops
des Vergleichszählers und die entsprechenden Flip-FlopsB, bisB" die gleiche Stellung.
Diese Koinzidenz wird z.B. so ausgewertet, daß ein nach dem Empfang des Rückmeldesignals
vom monostabilen Multivibrator M 3 bei dessen Zurückkehren in seine Ruhelage
ausgesandter Impuls über 2" Diodentore T", die paarweise von den zugehörigen koinzidierenden
Flip-Flops Bi bis B" und denen des Vergleichszählers gesteuert werden und die auf
jeweils zwei gleiche Primärwicklungen eines Differentialübertragers ÜL) arbeiten,
geschickt wird.
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Dabei werden an beiden Wicklungen der n Differentialübertrager
gleiche Impulsspannungen entstehen, die Reihenschaltung W, der Sekundärwicklungen
der obengenannten Differentialübertrager VI, spannungslos bleiben, der Eingang
E, des Flip-Flops B, keinen Anregungsimpuls erhalten und somit das Flip-Flop
B, nicht ansprechen. Ein ebenfalls vom Multivibrator M, bei dessen Zurückkehren
in seine Ruhelage angeregter monostabiler MultivibratorM, mit der Impulsdauer eines
Steuerimpulses gibt den nicht dargestellten, im Fernsteueramt vorhandenen SinusgeneratorG.,
frei, der einen weiteren Steuerimpuls aussendet.
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Tritt infolge eines Fehlers keine Koinzidenz zwischen den Flip-FlopsB1
bisB, und den Flip-Flops des VergleichszählersVZ auf, so entsteht in irgendeiner
Primärwicklung der übertrager ül) eine Impulsspannung, die nicht durch eine gleiche
Impulsspannung in der zugehörigen Wicklung kompensiert wird, und das Flip-Flop B,
das aus der Reihenschaltung W, der Sekundärwicklungen der Differentialübertrager
einen Impuls enthält, gibt Alarm und verhindert durch Festhalten des Multivibrators
M4 über die Festhaltediode Dh4 das Aussenden eines weiteren Steuerimpulses.
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Eventuelle Unsymmetriefehler der Differentialübertrager ül) werden
vorzugsweise dadurch unschädlich gemacht, daß man Keine für die übertrager benutzt,
deren Hysterese Rechteckform zeigt und bei welchen die Ausgangsspannung sich erst
dann aufbaut, wenn die resultierende magnetische Durchflutung des Kernes einen gewissen
festen Wert (An sprechschwelle) überschritten hat.