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Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Impulsreihen bei einem Wahlumsetzer
für Tastaturwahl in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen In Fernmelde-, insbesondere
Fernsprechanlagen mit Tastwahlstationen ist es häufig erforderlich, die Tastwahlkennzeichen
in Impulsreihen umzusetzen, da die meisten Fernmelde- bzw. Fernsprechvermittlungsstellen,
an die durch Tastwahlkennzeichen markierte Teilnehmer angeschlossen sind, in der
weitaus überwiegenden Zahl der Fälle noch keine unmittelbare Auswertung von Tastwahlkennzeichen
ermöglichen, weil die in ihnen enthaltenen Einstellorgane nur Wahlimpulse verarbeiten
können, wie sie von den normalen Teilnehmerstationen abgegeben werden.
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An die Impulsreihen, die direkt von Wählscheiben abgegeben werden,
werden bestimmte Forderungen hinsichtlich der Konstanz der Impulsfrequenz und des
jeweiligen Tastverhältnisses gestellt, damit eine einwandfreie Auswertung dieser
Impulsreihen gewährleistet ist. Es ist also erforderlich, in solchen Vermittlungsanlagen
Wahlumsetzer einzusetzen, durch die die Tastwahlkennzeichen in Impulsreihen mit
einem bestimmten Impuls-Pausen-Verhältnis (60 zu 40 msec) umgewandelt werden. Die
die taktmäßige Steuerung des Impulskontaktes eines solchen Wahlumsetzers bewirkenden
Schalteinrichtungen müssen daher infolgedessen dauernd hinsichtlich der Konstanz
von Frequenz und Tastverhältnis überwacht werden, was einen recht beträchtlichen
Aufwand bedingt. Insbesondere in den Fällen, in denen keine eindeutige Zuordnung
zwischen einem bestimmten Wahlvorgang und dem bei der Wahlumsetzung beteiligten
Wählimpulserzeuger besteht, wie dies beispielsweise bei der Tastenwahl in den Fernsprechnebenstellanlagen
immer der Fall ist, ist im Fall der Meldung von Falschwahl durch verzerrte Impulsgabe
die Behebung dieses Mangels mit erheblichem Aufwand verbunden, da alle in Frage
kommenden Impulserzeuger hinsichtlich ihrer Frequenz und ihres Tastverhältnisses
überprüft werden müssen.
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Es ist nun bereits bekannt, den Wählimpulstakt zentral zu erzeugen,
um mit ihm in den wahlumsetzenden Wahleinrichtungen Impulsrelais zu steuern. Durch
die zentrale Erzeugung des Wählimpulstaktes wird seine Überwachung stark vereinfacht.
Aus Gründen der Betriebssicherheit ist es aber erforderlich, die Einrichtungen zur
Erzeugung des zentralen Wählimpulstaktes mindestens doppelt vorzusehen, damit bei
Ausfall eines Impulsgebers auf Grund einer selbsttätigen Betriebsumschaltung die
weitere Wahlimpulserzeugung noch gesichert ist. Hierfür sind wiederum sehr aufwendige
Impulsüberwachungsvorrichtungen erforderlich.
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Die Erfindung vermeidet diesen zusätzlichen Aufwand an Einrichtungen
zur Überwachung der den Wählimpulstakt liefernden Einrichtungen dadurch, daß die
taktmäßige Steuerung des den Impulskontakt eines Wahlumsetzers betätigenden Schaltorgans
durch Halbwellen eines in der betreffenden Anlage für die Signalgabe zu den Teilnehmern
dieser Anlage vorgesehenen frequenz- und amplitudenmäßig überwachten und geregelten
Signalstroms erfolgt.
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Bekanntlich werden in Fernmeldeanlagen bestimmte Signalströme laufend
benötigt, um den Teilnehmern dieser Anlage bestimmte Ruf- und Hörzeichen zu übermitteln.
Diese Signalströme werden dauernd frequenz- und auch amplitudenmäßig überwacht,
so daß bei Störung oder Ausfall eines solchen Signalstroms die automatische Umschaltung
auf einen anderen Frequenzerzeuger erfolgen kann.
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Durch die Erfindung werden nun diese bereits vorhandenen Einrichtungen
zur Überwachung eines der Signalströme dazu verwendet, auch die taktmäßige Steuerung
des Impulskontaktes in einem Wahlumsetzer der betreffenden Anlage sicherzustellen,
ohne daß hierfür ein besonderer Aufwand an überwachungs- und Regeleinrichtungen
erforderlich wird.
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Die Auswertung der einzelnen Halbwellen eines solchen Signalstroms
erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß durch eine eine entsprechende Zahl von bistabilen
Zählgliedern enthaltendenZählkette sowohl ein die Dauer eines Wahlimpulses als auch
diejenige einer Impulspause festlegende Zahl von Halbwellen des Signalstroms abgezählt
werden und ein über den Zählausgang der Zählkette beeinflußbares bistabiles Schaltglied
während des Einlaufens der ersteren Zahl
von Halbwellen jeweils
in dem einen und während des Einlaufens der zweiten Zahl von Halbwellen jeweils
in seinem anderen der beiden möglichen stabilen, das den Impulskontakt steuernde
Schaltorgan in dem einen oder dem andern Sinne beeinflussenden Zustand verbleibt.
Die Anordnung wird weiterhin zweckmäßig so getroffen, daß über die den beiden stabilen
Zuständen des über die Zählkette beeinfiußbaren Schaltgliedes zugeordneten Ausgänge
dieses Schaltgliedes die Zählausgangsstellung der die Halbwellen des Signalstroms
abzählenden Zählkette der jeweils folgenden Impulspause oder Impulsdauer entsprechend
eingestellt wird.
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In den Fällen, in denen die Frequenz des Signalstroms die Einstellung
eines bestimmten Impulsverhältnisses der Wahlimpulse nur mit einer mehr oder minder
großen Abweichung von einem festgelegten Sollwert ermöglicht, kann man einem Eingang
des durch die abgezählten Halbwellen beeinflußbaren bistabilen Schaltgliedes ein
diese erwähnte Abweichung ausgleichendes Verzögerungsglied vorschalten.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 die Auswertung eines 50periodigen Rufstroms zur Steuerung eines
Impulsrelais, F i g. 2 ebenfalls die Auswertung eines 50periodigen Rufstroms zur
Steuerung eines Impulsrelais, wobei durch vorgeschaltete Verzögerungsglieder das
Impulsverhältnis dem jeweiligen Sollwert angepaßt wird, und F i g. 3 eine Anordnung
zur Auswertung eines Hörtones mit der Frequenz von 425 Hz zur Steuerung eines Impulsrelais
eines Wahlumsetzers.
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Die Anordnung nach F i g. 1 setzt sich aus einem Impulsformer F, einer
aus zwei bistabilen Zählgliedern bestehenden Zählkette I, II sowie einem bistabilen
Ausgangsglied III zusammen, an dessen oberem Ausgang ein Verstärker V sowie ein
Impulsrelais J angeschlossen sind. Das Impulsrelais J betätigt bei seiner Erregung
den Impulskontakt i zur Durchgabe von Wahlimpulsen auf eine nicht näher bezeichnete
Leitung.
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Durch den Impulsformer F, der dem Eingang der Zählkette mit den Zählgliedern
I und II vorgeschaltet ist, wird der 50periodige Rufstrom in eine Folge von Taktimpulsen
umgewandelt, die jeweils nach 20 ursec den Eingang des Zählgliedes I beeinflussen.
Fällt der Rufstrom in der betreffenden Fernsprechanlage aus, so übernimmt bekanntlich
ein Umformer die Erzeugung des 50periodigen Rufstroms, so daß die Steuerung des
Impulsrelais J in dem gewünschten Zeittakt ständig ohne besondere überwachungsmittel
gesichert ist.
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Die Zählkette mit den Zählgliedern I und II hat die Aufgabe, den 50periodigen
Wechselstrom in eine Taktfolge mit dem Impulsverhältnis 60: 40 ursec umzuwandeln.
Jedesmal wenn die Endstufe III ihren stabilen Zustand wechselt, wird ein Umsteuerimpuls
entweder auf den oberen Eingang des Zählgliedes I oder den unteren Eingang des Zählgliedes
II gegeben, damit die Ausgangsstellung der Zählkette der nun folgenden Zahl von
Halbwellen angepaßt werden kann, durch die entweder die Impulsdauer oder die Dauer
der Impulspause festgelegt wird.
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Wenn man annimmt, daß das Schaltglied III sich gerade in der Stellung
befindet, in der am oberen Ausgang o ein entsprechender Ausgangsimpuls geliefert
wird, der über den Verstärker V das Relais J zum Ansprechen bringt, so ist auf Grund
der gezeigten Schaltung erforderlich, daß sich in diesem Zustand des Schaltgliedes
III das Schaltglied I so eingestellt hat, daß der obere Ausgang o einen Ausgangsimpuls
liefert, während die Lieferung des Ausgangsimpulses aus dem Schaltglied 1I über
den unteren Ausgang u erfolgt.
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Mit dem Ansprechen des Relais J öffnet der Kontakt i und beginnt damit
den auszusendenden Impuls. Dadurch, daß das Schaltglied III in denjenigen Zustand
gelangt, in dem der obere Ausgang o einen Ausgangsimpuls liefert, wird über den
oberen Eingang des Schaltgliedes I dieses so umgekippt, daß die Aktivierung des
oberen Ausganges o dieses Schaltgliedes unterbleibt, da nunmehr die untere Hälfte
des Schaltgliedes I aktiviert ist.
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Trifft nunmehr ein neuer Impuls bei einer positiven Halbwelle des
Rufstroms am mittleren Eingang des Gliedes I ein, so wird dieses am oberen Ausgang
o einen Impuls führen, der durch Einwirkung auf das Schaltglied II auch dieses in
die Lage bringt, in der am oberen Ausgang dieses Schaltgliedes Potential anliegt.
Da dieser obere Ausgang des Schaltgliedes Il nicht mit einem Eingang des Schaltgliedes
III verbunden ist, ist die Zuführung eines weiteren Impulses notwendig, durch den
nunmehr das Schaltglied I in die Stellung u übergeführt wird. In dieser Stellung
unterbleibt die weitere Einwirkung auf das Schaltglied II, so daß erst mit der dritten
positiven Halbwelle das Schaltglied I wiederum in die Stellung o und damit auch
das Schaltglied II von der Stellung o in die Stellung u umgesteuert wird. In dieser
Stellung wirkt aber ein Umsteuerimpuls auf das Schaltglied III ein, so daß nunmehr
die Aktivierung des oberen Ausganges o unterbleibt und dafür eine Aktivierung des
unteren Ausganges u dieses Schaltgliedes erfolgt. Dadurch wird das Potential von
dem Impulsrelais J weggenommen, das nun nach 60 ursec, also nach dem Eintreffen
von drei positiven Halbwellen, seinen Kontakt i wieder schließt und damit den auszusendenden
Impuls beendet.
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Bei der Umsteuerung des Schaltgliedes III von der Stellung o in die
Stellung is wird der untere Eingang des Schaltgliedes 1I aktiviert. Dies bewirkt,
daß nun bereits nach dem Einlaufen von zwei positiven Halbwellen eine erneute Aktivierung
des oberen Ausganges o des Schaltgliedes III stattfindet, so daß nach dem Verlauf
von 40 ursec, d. h. nach dem Einlaufen zweier positiver Halbwellen, das Relais J
erneut anspricht und durch Öffnen seines Kontaktes mit der Bildung eines neuen Wahlimpulses
beginnt.
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Durch die dargestellte zweigliedrige Zählkette mit dem Ausgangsglied
III wird also ein Tastverhältnis von 60: 40 ursec erreicht, das mit einer
genügend großen Annäherung an das ideale Wählimpulsverhältnis von 61,5: 38,5 ursec
für die taktmäßige Steuerung von Wahlumsetzern durchaus geeignet ist.
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Will man aber eine weitere Annäherung an das ideale Impulstastverhältnis
sicherstellen, so ist es lediglich notwendig, einem Eingang des Schaltgliedes III
ein Verzögerungsglied mit einer Verzögerungszeit von etwa 1,5 ursec vorzuschalten,
wie dies in F i g. 2 wiedergegeben ist. Hier liegt zwischen dem Ausgang der Gatterschaltung
Gu das Verzögerungsglied Vz mit der angegebenen Verzögerungszeit, so daß nunmehr
der obere Schaltzustand des Schaltgliedes III für die Dauer von 61,5 ursec und der
untere Schaltzustand für die Dauer von 38,5 ursec aufrechterhalten
werden.
Die symmetrische Ansteuerung eines bistabilen Schaltgliedes wird schaltungstechnisch
durch symmetrische Ansteuerung der UND-Tore, also der beiden Gatterschaltungen Go
und Gu, erreicht, die ihrerseits in Abhängigkeit von der Stellung des bistabilen
Schaltgliedes dessen beide Seiten unsymmetrisch ansteuern, derart, daß jeweils nur
dasjenige Tor durchlässig ist, durch welches das bistabile Schaltglied beim nächsten
Impuls kippen wird. Setzt man nun, wie dies in F i g. 2 dargestellt ist, zwischen
eines der UND-Tore, also beispielsweise zwischen die Gatterschaltung Gu und den
zugehörigen Eingang des bistabilen Schaltgliedes III ein Verzögerungsglied V.2,
das beispielsweise als RC-Schaltung ausgebildet sein kann, so können damit die Grenzen
des Impulsverhältnisses beeinflußt werden. Die eigentliche Toleranz des Verzögerungsgliedes
geht dabei im Verhältnis zur Toleranz des Tastverhältnisses nur in sehr geringem
Maße ein. Es ist auf diese Weise möglich, das Wählimpulsverhältnis genau einzustellen
bzw. etwaige Toleranzen des Impulsrelais J auszugleichen.
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Bei der Anordnung nach F i g. 3 wird die Wählimpulsgabe von der Hörtonfrequenz
425 Hz abgeleitet. Diese Frequenz hat gegenüber der Ruffrequenz von 50 Hz den Vorzug,
daß sie in der Vermittlungsanlage mit einer sehr engen Toleranz stabilisiert wird.
In der gleichen Art, wie dies bereits an Hand der F i g. 1 beschrieben wurde, wird
in Abhängigkeit einer aus den fünf bistabilen Schaltgliedern I bis V bestehenden
Zählkette ein bistabiles Endglied VI im Verhältnis von 26: 16 positiven Halbwellen
umgesteuert, was ein Tastverhältnis von 61,2: 37,6 ursec darstellt. Dieses Tastverhältnis
entspricht weitgehend dem idealen Wählimpulsverhältnis 61,5: 38,5 ursec, so daß
es hier nicht notwendig ist, mit Hilfe von Verzögerungsgliedern eine weitere Annäherung
an den idealen Sollwert des Verhältnisses zu erreichen.
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Bei der Anordnung nach F i g. 3 sind wiederum die oberen und unteren
Ausgänge des Schlußgliedes VI auf Zwischenzählglieder II, III und V rückgekoppelt,
um solche Ausgangsstellungen in an sich bekannter Weise der Zählkette zu gewährleisten,
die zur Umsteuerung des Ausgangsgliedes VI nach der Aufnahme von 26 bzw. 16 positiven
Halbwellen führen.
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Infolgedessen werden über den unteren Ausgang des Gliedes VI die Zählglieder
II und III umgesteuert, während der obere Ausgang des Schlußgliedes VI auf den oberen
Eingang des Zählgliedes V rückgekoppelt ist, weil das Zählglied V nach der Aufnahme
von 16 Halbwellen umgesteuert wird.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. Es ist ohne weiteres möglich, die Zählkette so auszubilden, daß irgendeine
andere Signalfrequenz zur Bildung eines bestimmten Tastverhältnisses ausgewertet
werden kann.