DE1189149B

DE1189149B - Circuit arrangement for telecommunications, in particular telephone systems with switches

Info

Publication number: DE1189149B
Application number: DES87558A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Boehm; Fritz Gruber
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1963-09-27
Filing date: 1963-09-27
Publication date: 1965-03-18

Description

Schaltungsanordnung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen mit Schaltern Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen mit Schaltern, deren Steuerstrompfad eine positiv nichtlineare Widerstandscharakteristik aufweist und welche durch im Steuerstromkreis wirkende Gleichspannungspotentiale steuerbar sind.Circuit arrangement for telecommunications, in particular telephone systems with switches The invention relates to a circuit arrangement for telecommunications, in particular telephone systems with switches whose control current path has a positive having non-linear resistance characteristics and which through in the control circuit acting DC potentials are controllable.

Es ist bekannt, zur Gleichstromspeisung von Teilnehmerapparaten und zur Überwachung der Teilnehmerleitung (d. h. ob sie im Teilnehmerapparat gegeschlossen oder geöffnet ist) diese über symmetrische Wicklungen eines sogenannten Schleifenrelais an eine Gleichspannungsquelle anzuschalten.It is known to supply direct current to subscriber sets and for monitoring the subscriber line (i.e. whether it is closed in the subscriber set or is open) this via symmetrical windings of a so-called loop relay to be connected to a DC voltage source.

Es ist bereits auch bekannt, an Stelle des Schleifenrelais eine Drosselspule mit symmetrischen Wicklungen zu verwenden, durch welche die für Speisebrücken notwendige Induktivität erzielt wird.It is already known to use a choke coil instead of the loop relay to be used with symmetrical windings, through which the necessary for feed bridges Inductance is achieved.

Darüber hinaus wurde bereits vorgeschlagen, anstatt einer Drossel einen Leitungsübertrager zu verwenden und eine Schleifenüberwachung mit Hilfe eines eine ausgeprägte Rechteckcharakteristik seiner Hystereseschleife aufweisenden Übertragers zu ermöglichen, von welchem vorzugsweise zwei Eingabewicklungen zwischen einerseits zwei kapazitiv zusammengeschaltete Enden zweier leitungsseitiger Wicklungen eines Leitungsübertragers und andererseits die beiden Pole der Amtsbatterie geschaltet sind und dessen Eisenkern nur durch einen von zwei Zuständen der Teilnehmerleitung (Schleife geschlossen bzw. geöffnet) der Teilnehmerschleife derart (durch den Schleifenstrom bzw. durch Vorerregung) vormagnetisiert wird, daß er durch einer Abfragewicklung zugeführte Abfrageimpulse zwischen den beiden Sättigungsbereichen kontinuierlich alternierend ummagnetisiert wird.In addition, it has already been suggested instead of a throttle to use a line transformer and loop monitoring with the help of a a pronounced rectangular characteristic of its hysteresis loop exhibiting transformer to allow, of which preferably two input windings between one hand two capacitively interconnected ends of two line-side windings one Line transformer and on the other hand the two poles of the office battery switched and its iron core only through one of two states of the subscriber line (Loop closed or open) of the subscriber loop in such a way (through the loop current or by pre-excitation) is pre-magnetized that it is caused by an interrogation winding supplied interrogation pulses between the two saturation ranges continuously is alternately remagnetized.

Es ist bekannt, über eine Ausgabewicklung eines solchen Eisenkernes Ausgabeimpulse zu empfangen und durch diese weitere Schaltvorgänge herbeizuführen, durch welche eine Auswertung der Schleifenzustände ermöglicht wird.It is known about an output winding of such an iron core To receive output pulses and to bring about further switching processes through these, through which an evaluation of the loop status is made possible.

Es wurde ferner bereits vorgeschlagen, solche Ausgabeimpulse zu verstärken und durch sie ein Relais zu erregen, um Leitungszeichen, z. B. eine Unterbrechung der Teilnehmerschleife, welche eine gleichzeitig über die Ausgabewicklung abgegebene Reihe von Abfrageimpulsen verursachen, mit Hilfe von Kontakten dieses Relais wieder in Gleichstromzeichen umsetzen zu können.It has also already been proposed to amplify such output pulses and through them to energize a relay in order to generate line signals, e.g. B. an interruption the subscriber loop, which is a simultaneously issued via the output winding A series of interrogation pulses cause, with the help of contacts, this relay again to be able to convert it into direct current symbols.

Es wurde ferner hierzu vorgeschlagen, das durch die verstärkten Ausgabeimpulse erregte Relais mit einem Kondensator zu überbrücken, um es von den einzelnen Ausgabeimpulsen unabhängig zu machen.It has also been proposed to do this by means of the amplified output pulses energized relay with a capacitor to bypass it to separate it from the individual output pulses to make independent.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, wechselspannungsüberlagerte Gleichspannungszeichen, z. B. Rechteckimpulsreihen, in verstärkte reine Gleichspannungszeichen umzuwandeln und hierzu trägheitsarm schaltende Schaltmittel, z. B. Transistoren, zu verwenden. Diese Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung gelöst, welche in Kombination folgende, an sich bekannte Merkmale trägt: a) Herabsetzung des Wechselspannungsanteils einer Steuerspannung durch Parallelschalten eines Kondensators zum Steuerstrompfad des Schalters; b) Ruhestrom über den Steuerstrompfad mit Hilfe eines Ruhestromwiderstandes; c) Aufhebung des Ruhestromes im Steuerstrompfad des Schalters durch Einwirkung der Steuerspannung auf den über den Steuerstrompfad und den Ruhestromwiderstand verlaufenden Ruhestromkreis.The object of the invention is now to provide alternating voltage superimposed DC voltage symbol, e.g. B. Rectangular pulse series, in amplified pure DC voltage symbols to convert and this low-inertia switching switching means, z. B. transistors, to use. This object is achieved by a circuit arrangement which is shown in The combination has the following known features: a) Reduction of the AC voltage component a control voltage by connecting a capacitor in parallel to the control current path of the switch; b) quiescent current via the control current path with the aid of a quiescent current resistor; c) Cancellation of the quiescent current in the control current path of the switch by the action of Control voltage on the control current path and the quiescent current resistor Closed circuit.

Der Vorteil der Erfindung geht aus dem kombinatorischen Effekt ihrer Einzelmerkmale hervor. Dieser kombinatorische Effekt besteht darin, daß mit Rücksicht auf die positiv nichtlineare Widerstandscharakteristik des Innenwiderstandes des Steuerstrompfades des Schalters, der zur Durchschaltung eines erforderlichen Stromes in seinem Laststrompfad einen bestimmten Mindeststrom erfordert, im Steuerstrompfad des Schalters ein von dem Wechselspannungsanteil der Steuerspannung unbeeinflußter reiner Ruhegleichstrom fließt und daß die mit Wechselspannung überlagerte Steuerspannung für den Steuerstrompfad des Schalters sperrend wirkt. Dies bedeutet, daß die mit Wechselspannung überlagerte Steuerspannung in dem Ruhestromwiderstand einen Strom verursacht, dessen Wechselstromanteil verhältnisgleich dem Wechselspannungsanteil an der Steuerspannung ist, so daß also eine Verstärkung des Wechselspannungsanteiles am positiv nichtlinearen Innenwiderstand des Steuerstrompfades des Schalters unterbunden wird. Dies fällt insbesondere hinsichtlich der Forderung, um einer kurzen Reaktionszeit des Schalters willen einen Kondensator C kleiner Kapazität zu verwenden, ins Gewicht, da dadurch die Welligkeit der Steuerspannung nur so weit herabgesetzt werden muß, daß durch ihren Mindestwert der Schalter noch eindeutig gesperrt ist.The advantage of the invention arises from the combinatorial effect of its Individual features. This combinatorial effect is that with consideration on the positive non-linear resistance characteristic of the internal resistance of the Control current path of the switch, which is used to switch through a required current requires a certain minimum current in its load current path, in the control current path of the switch is unaffected by the AC voltage component of the control voltage pure quiescent direct current flows and that the control voltage superimposed with alternating voltage has a blocking effect on the control current path of the switch. This means that with AC voltage superimposed control voltage in the quiescent current resistor a current caused, whose alternating current component is proportionate to the alternating voltage component at the control voltage, so that an amplification of the AC voltage component prevented by the positive non-linear internal resistance of the control current path of the switch will. This is particularly the case with regard to the requirement for a short response time the switch's sake to use a capacitor C of small capacitance, in weight, as this only has to reduce the ripple of the control voltage so much, that the switch is still clearly blocked by its minimum value.

Der genannte Vorteil der Erfindung besteht nun in einem Gewinn bzw. einer Einsparung an Steuerleistung bei welliger Steuerspannung.The mentioned advantage of the invention now consists in a profit or a saving in control power with a ripple control voltage.

In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nur in wesentlich zu ihrem Verständnis beitragenden Bestandteilen gezeigt, auf welches sie jedoch keineswegs beschränkt ist.In the figure, an embodiment of the invention is only essential components that contribute to their understanding are shown, but to which is by no means restricted.

Es ist einer von vielen Teilnehmerapparaten Tn einer Fernsprechanlage gezeigt, der über einen übertrager Ue und Wicklungen eines Eisenkernes K mit Rechteckcharakteristik seiner Hysteresisschleife mit einer Gleichspannungsquelle verbunden ist. Mit Hilfe des Eisenkernes K wird der Zustand der Teilnehmerleitung, d. h. ob sie im Teilnehmerapparat Tn unterbrochen ist oder nicht, ermittelt, indem bipolare Rechteckimpulse von einem Impulsgenerator R nach Schließen des Kontaktes b auf eine Abfragewicklung des Eisenkernes gegeben werden, durch welche der Eisenkern zwischen seinen beiden Sättigungsbereichen kontinuierlich alternierend gekippt wird, sofern die Teilnehmerleitung stromlos, also im Teilnehmerapparat unterbrochen ist; auf Grund dessen werden in den beiden untersten Wicklungen des Eisenkernes, den Ausgabewicklungen, Spannungsimpulse induziert, die den Abfrageimpulsen entsprechen.It is one of many subscriber sets Tn in a telephone system shown, the via a transformer Ue and windings of an iron core K with rectangular characteristics its hysteresis loop is connected to a DC voltage source. With help of the iron core K becomes the state of the subscriber line, d. H. whether they are in the subscriber set Tn is interrupted or not, determined by bipolar square pulses from a Pulse generator R responds to a query winding of the iron core after contact b has been closed are given, through which the iron core between its two saturation ranges is continuously alternating if the subscriber line is de-energized, is therefore interrupted in the subscriber set; because of this, in both of them lowest windings of the iron core, which induces output windings, voltage pulses, which correspond to the interrogation pulses.

Die Gleichrichter G 1 und G 2 bewirken eine Zweiwegegleichrichtung der Ausgabeimpulse, so daß durch Ausgabeimpulse ein positives Potential am Punkt c erzeugt wird. Die Erfahrung zeigt, daß das positive Potential am Punkt c wellig, d. h. wechselspannungsüberlagert ist, da die Ausgabeimpluse nicht lückenlos ineinander übergehen.The rectifiers G 1 and G 2 effect two-way rectification of the output pulses, so that output pulses have a positive potential at the point c is generated. Experience shows that the positive potential at point c is wavy, d. H. is superimposed with alternating voltage, since the output impulses are not seamlessly integrated into one another pass over.

Der als Schalter wirkende Transistor Tr ist im Zustand des Schleifenschlusses, d. h. bei Ausbleiben von Ausgabeimpulsen, stromdurchlässig für seine Emitter-Kollektor-Strecke, da ein Ruhestrom über den Ruhestromwiderstand W 1 und die Emitter-Basis-Strecke fließt. Der Ruhestromwiderstand W 1 ist so bemessen, daß der Wert des Ruhestromes in der Emitter-Basis-Strecke einen erforderlich großen Strom in der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors zuläßt, in welche als Laststromwiderstand ein Widerstand W2 geschaltet ist, der nachfolgend zu schaltende Schaltglieder irgendwelcher Art darstellen soll. Die Gleichrichter G 1 und G 2 wirken im Spannungsbereich des Spannungsabfalles an der vom Ruhestrom durchflossenen Emitter-Basis-Strecke des Transistors wie extrem hochohmige Widerstände, so daß also der Emitter-Basis-Strom über den Punkt c nicht beeinträchtigt wird. Störsignale an den Ausgabewicklungen können durch geeignet ausgewählte Gleichrichter od. dgl. unterdrückt werden.The transistor Tr acting as a switch is in the state of the loop closure, d. H. in the absence of output pulses, current-permeable for its emitter-collector path, there is a quiescent current through the quiescent current resistor W 1 and the emitter-base path flows. The quiescent current resistance W 1 is dimensioned so that the value of the quiescent current in the emitter-base path a required large current in the emitter-collector path of the transistor, in which a resistor W2 is connected as a load current resistor is, which is supposed to represent switching elements of any kind to be switched below. The rectifiers G 1 and G 2 act in the voltage range of the voltage drop the emitter-base path of the transistor through which the quiescent current flows, how extreme high resistance, so that the emitter-base current through point c is not is affected. Interference signals on the output windings can be caused by suitable selected rectifiers or the like are suppressed.

Durch Ausgabeimpulse über die Ausgabewicklungen des Eisenkernes K wird nun am Punkt c ein positives Spannungspotential erzeugt, durch welches der Transistor T gesperrt wird. Dieses positive Spannungspotential, das ist die Steuerspannung, weist eine Welligkeit auf, welche durch den Kondensator C so weit herabgesetzt wird, daß die Mindestwerte des positiven Spannungspotentials zur sicheren Sperrung des Transistors ausreichen. Der Kondensator ist bei Erfüllung dieser Forderung aber so klein wie möglich gehalten, um die Reaktionsgeschwindigkeit der Anordnung so wenig wie möglich zu beeinträchtigen, so daß sowohl geringe Schaltzeitverluste als auch eine geringe thermische Belastung des als Schalter verwendeten Transistors erzielt werden.By output pulses via the output windings of the iron core K a positive voltage potential is now generated at point c, through which the Transistor T is blocked. This positive voltage potential, that is the control voltage, has a ripple, which is reduced by the capacitor C so much, that the minimum values of the positive voltage potential for safe blocking of the Transistor are sufficient. The capacitor is when this requirement is met kept as small as possible in order to speed up the response of the arrangement to affect little as possible, so that both low switching time losses as also a low thermal load on the transistor used as a switch be achieved.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zeichnet sich besonders dadurch aus, daß zur Steuerung des Schalters trotz seiner positiv nichtlinearen Widerstandscharakteristik seines Steuerstrompfades (Emitter-Basis-Strecke des Transistors T) eine wechselspannungsüberlagerte Steuerspannung (Gleichspannung), deren Welligkeit durch einen Kondensator C herabgesetzt wird, verwendet werden kann, indem die Steuerspannung zur Sperrung des Schalters herangezogen wird.The circuit arrangement according to the invention is particularly distinguished by this from that to control the switch despite its positive non-linear resistance characteristic its control current path (emitter-base path of the transistor T) an alternating voltage superimposed Control voltage (DC voltage), the ripple of which is reduced by a capacitor C. can be used by turning the control voltage to lock the switch is used.

Claims

Claim: Circuit arrangement for telecommunication systems, in particular telephone systems with switches whose control current path has a positive non-linear resistance characteristic has and which by acting in the control circuit DC voltage potentials The following are known per se which can be controlled Features: a) Reduction of the AC voltage component of a control voltage by Connecting a capacitor (C) in parallel to the control current path of the switch (T); b) Quiescent current via the control current path with the aid of a quiescent current resistor (W1); e) Cancellation of the quiescent current in the control current path of the switch (T) by action the control voltage to the control current path and the quiescent current resistor (W1) running closed circuit.