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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für elektronische
oder teilelektronische Ruf- und Signalmaschinen zum Erzeugen periodisch wiederkehrender
Tonfrequenz-Impulszeichen unter Verwendung einer bekannten Schaltungsanordnung,
bestehend aus einem Multivibrator und einer durch diesen gesteuerten zweistufigen
Zählkette, bei der bei jedem Schritt stets nur eine der beiden Stufen ihren Zustand
ändert.
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Elektronische Ruf- und Signalmaschinen sind bekannt. Diese bestehen
aus einem freischwingenden Multivibrator und zwei durch diesen gesteuerten frequenzhalbierenden
Multivibrator, deren Ausgänge über Koinzidenzschaltungen an die Ausgänge der Ruf-
und Signalmaschine geführt sind. Eine der Koinzidenzschaltungen ist eingangsseitig
an je einen Ausgang der beiden frequenzhalbierenden Multivibratoren und mit ihrem
Ausgang an den steuernden Eingang einer zweiten Koinzidenzschaltung geschaltet,
die mit ihrem gesteuerten Eingang an einem Ausgang des freischwingenden Multivibrators
angeschaltet ist. Der Ausgang dieser zweiten Koizidenzschaltung und ein Ausgang
des ersten gesteuerten Multivibrators dienen als Ausgänge zur Abgabe von Impulsen
bzw. Impulsgruppen. An diese Ausgänge sind die ersten Eingänge von einer dritten
und vierten Koinzidenzschaltung geschaltet, deren zweite Eingänge an einen gemeinsamen,
eine tonfrequente Wechselspannung abgebenden Generator angeschaltet sind. Die Ausgänge
der dritten und vierten Koinzidenzschaltung dienen zur Abgabe der gewünschten Tonfrequenzzeichen,
z. B. im Rhythmus des Morsezeichens »s« bzw. »t«. Die dritte und vierte Koinzidenzschaltung
werden durch die Ausgangswicklung eines gemeinsamen Eingangsübertragers und die
Eingangswicklungen je eines besonderen Ausgangsübertragers und durch ein jeweils
zwischen diesen angeordnetes, durch die von den gesteuerten Multivibratoren abgegebenen
Impulsgruppen gesteuertes Richtleiterpaar gebildet. Die Ausgangsübertrager sind
dabei mittels parallelgeschalteter Kondensatoren auf die Eigenfrequenz des die tonfrequente
Wechselspannung abgebenden Generators abgestimmt.
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Ist in teilelektronischen Ruf- und Signalmaschinen der Rhythmus der
Tonfrequenzzeichen bereits von vornherein festgelegt, beispielsweise durch Relaisschaltungen,
so ist es schwierig, die den Rhythmus festlegenden Schaltmittel in Form von Frequenzhalbierschaltungen
beizubehalten, da dann ein beträchtlicher Aufwand an Schaltmittel benötigt wird.
Von ; Nachteil ist ferner, daß in mehrstufigen Frequenzhalbierschaltungen die verschiedenen
Stufen in einer bestimmten Zeit eine unterschiedliche Anzahl von Betätigungen ausführen
müssen, was sich auf Stufen mit relativ hoher Betätigungszahl in bezug auf Lebensdauer
und Grenzfrequenz ungünstig auswirkt.
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Die in der bekannten Schaltungsanordnung für Ruf- und Signalmaschinen
beschriebene dritte und vierte Koinzidenzschaltung sind in der Praxis nicht ohne
weiteres einsetzbar, da ihre zur Abgabe von Impulsgruppen dienenden Ausgänge während
der Zeichenpausen 'nur unvollkommen kurzgeschlossen werden. Diese Tatsache ergibt
sich daraus, daß die zum Ausgangsübertrager parallelgeschalteten Kondensatoren Spannungen
des gesamten Fernsprechbandes nicht kurzschließen können, sondern nur die Wechselspannungen,
auf die sie abgestimmt sind. Ein vollkommener Kurzschluß ist aber unbedingt notwendig,
da sich sonst zu einem beliebigen Zeitpunkt an einen solchen Ausgang angeschaltete
Teilnehmer untereinander durch hörbar werdende Gesprächsteile stören können.
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Mit der Erfindung soll erreicht werden, daß frequenzhalbierende Multivibratoren
in Wegfall kommen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung einer
bekannten Schaltungsanordnung, bestehend aus einem Multivibrator und einer durch
diesen gesteuerten zweistufigen Zählkette bei der bei jedem Schritt stets nur eine
der beiden Stufen ihren Zustand ändert, eine Schaltungsanordnung für elektronische
Ruf- und Signalmaschinen zu schaffen, bei der von dieser Schaltungsanordnung gesteuerte
Taktelemente derart verknüpft sind, daß sowohl die in einem Fernsprechamt üblicherweise
benötigten Tonfrequenzeichen zur Verfügung stehen als auch die Teilnehmer untereinander
durch die Tonfrequenzzeichen nicht gestört werden. Bei den Tonfrequenzzeichen handelt
es sich, außer dem »Besetzt«zeichen, um das Aufschaltezeichen im Rhythmus des Morsezeichens
»i«, um das Wählzeichen im Rhythmus des Morsezeichens »s« und um das Amtszeichen
im Rhythmus des Morsezeichens »a«. Dabei ist aus Gründen der Wirtschaftlichkeit
eine weitgehende Mehrfachausnutzung der durch die bekannte Schaltungsanordnung gesteuerten
Taktelemente bei der Erzeugung der verschiedenen Tonfrequenzzeichen anzustreben.
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Weiterhin soll die Erfindung eine einfache und somit wirtschaftliche
Weise der Umschaltung der Ruf-und Signalmaschine auf eine Ersatz-Ruf- und Signalmaschine
ermöglichen. Als einzusetzende Taktelemente kommen solche mit einem stromleitenden
und stromsperrenden Zustand in Betracht, z. B. Relaiskontakte oder Halbleiterbauelemente,
die von dem Multivibrator und/oder den Stufen der Zählkette gesteuert werden.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Betriebsruhezustand
ein vom Multivibrator gesteuertes, stromleitendes Taktelement mit je einem jeweils
von den beiden Stufen der Zählkette gesteuerten, stromsperrenden Taktelement verbunden
ist und an jedem stromsperrenden Taktelement ein Ausgang der Ruf- und Signalmaschine
angeschaltet ist.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist am Verbindungspunkt des vom
Multivibrators gesteuerten, stromleitenden Taktelements und der von den beiden Zählstufen
gesteuerten, stromsperrenden Taktelemente ein vom Multivibrator gesteuertes, stromsperrendes
Taktelement angeschaltet. An jedes der beiden vom Multivibrator gesteuerten Taktelemente
ist je ein Eingang der Ruf- und Signalmaschine angeschaltet, wobei der eine Eingang
geerdet ist und an dem anderen Eingang die Tonfrequenzspannung des Tonfrequenzgenerators
anliegt.
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Ausgänge der Ruf- und Signalmaschine sind Anschlußpunkte, an denen
die Tonfrequenzzeichen zur Verfügung gestellt werden. Eingänge der Ruf- und Signalmaschine
sind Anschlußpunkte, an denen der Ausgang des Tonfrequenzgenerators oder Erde angeschaltet
ist.
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Die Ausgänge sind über ein von einer der Zählstufen gesteuertes, stromleitendes
Taktelement miteinander verbunden.
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Der geerdete Eingang und der erste Ausgang sind über ein von der ersten
Zählstufe gesteuertes, stromleitendes
Taktelement miteinander verbunden,
während der zweite Eingang über ein von der ersten Zählstufe gesteuertes, stromsperrendes
Taktelement mit dem von der zweiten Zählstufe gesteuerten, stromperrenden Taktelement
verbunden ist.
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In die Verbindungsleitung des vom Multivibrator gesteuerten, stromleitenden
Taktelements und des von der zweiten Zählstufe gesteuerten, stromsperrenden Taktelements
ist ferner ein von der ersten Zählstufe gesteuertes, stromleitendes Taktelement
eingeschaltet.
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Als Taktelemente, die einen stromsperrenden und stromleitenden Zustand
besitzen, werden vorzugsweise Arbeitskontakte von Schutzrohrkontaktrelais verwendet.
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Die Schutzrohrkontaktrelais sind jeweils an die Ausgänge des Multivibrators
und der Zählstufen angeschaltet.
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Da eine Zählkette, bei der bei jedem Schritt stets nur eine der beiden
Stufen ihren Zustand ändert, eine umlaufende Zählkette ist, kommt den Ausdrücken
»erste« und »zweite« Zählstufe als Adjektiv zu »Zählstufe« keine funktionelle Bedeutung
zu, d. h., die Zuordnung der Taktelemente zu den Zählstufen kann willkürlich gewählt
werden.
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Die Taktelemente sind so ausgelegt; daß die. Zeit des überganges vom
stromleitenden in den stromsperrenden Zustand kürzer ist als die Zeit des überganges
vom stromsperrenden in den stromleitenden Zustand.
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Da als Taktelemente vorzugsweise Arbeitskontakte von Schutzrohrkontaktrelais
zur Anwendung kommen, sind der eine Ausgang des Multivibrators und ein Ausgang jeder
Zählstufe negiert gesteuert. Die damit in Beziehung stehenden Taktelemente sind
somit negiert gesteuerte Schutzrohrkontakte.
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An Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird
die Erfindung näher erläutert. Hierzu zeigt F i g. 1 die Zusammenschaltung eines
Multivibrators und einer zweigliedrigen Zählkette, bei der bei jedem Schritt stets
nur eine der beiden Stufen ihren Zustand ändert, mit an den Ausgängen angeschalteten
Wicklungen von Schutzrohrkontaktrelais, F i g. 2, 4, 6, 8 und 10 je ein Impulsdiagramm
für F i g. 1, 3, 5, 7 und 9, F i g. 3 die grundsätzliche Verknüpfungsanordnung der
Taktelemente, die das Besetzt- und Aufschaltezeichen bereitstellt, F i g. 5 und
7 erweiterte Anordnungen der Grundschaltung nach F i g. 3, die das Besetzt-, Wähl-
und Aufschaltezeichen für eine Ruf- und Signalmaschine für Nebenstellenanlagen bereitstellen,
und F i g. 8 eine erweiterte Anordnung der F i g. 7 zur Bereitstellung des Besetzt-,
Amts- und Aufschaltezeichens für eine Ruf- und Signalmaschine in einem Fernsprechamt.
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Alle Figuren zeigen den Betriebsruhezustand für den Fall, daß die
zweiten Ausgänge des Multivibrators und der Zählstufen Spannung führen. Dieser Fall
wurde rein willkürlich gewählt.
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In F i g. 1 steuert ein freischwingender Multivibrator M eine
aus zwei bistabilen Stufen A und B bestehende Zählkette. Logische
Schaltungen L 1 bis L 4 dienen in bekannter Weise der Steuerung der Zählstufen
A und B. Die Arbeitsweise ist, wie in F i g. 2 dargestellt, so, daß
bei jeder Periode des Multivibrators M eine der Zählstufen A oder
B ihren stabilen Zustand ändert. Der Multivibrator M als auch die Zählstufen
A und B haben jeweils zwei Ausgänge 1
und 2, über die sowohl
die logischen Schaltungen ;L 1 bis L 4 gesteuert als auch Wicklungen von
Schutzrohrkontaktrelais M 1, 79 1; A 1; Ä 1; B 1, IT 1 erregt werden,
die am negativen Pol der Betriebsspannungsquelle liegen.
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Als Multivibrator M und Zählstufen A und B werden
transistorbestückte Schaltungen bekannter Art verwendet.
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Im folgenden werden die Bezeichnungen negiertgesteuerter Kontakte
durch einen darüberliegenden Querstrich gekennzeichnet. Die jeweilige zugehörige
Steuerfunktion ist durch eine strichlinierte Linie angedeutet.
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F i g. 3 zeigt zwei durch den Multivibrator M gesteuerte Schutzrohrkontakte
m 1 und m 1, einen durch die Zählstufe A gesteuerten
Schutzrohrkontakt a 11
und einen durch die Zählstufe B gesteuerten
Schutzrohrkontakt b 1. Der eine Eingang D 2 ist mit
dem Ausgang eines nicht därgestellten Tonfrequenzgenerators und der andere Eingang
D 1 mit Erde verbunden. Wenn der Schutzrohrkontakt m 1 schließt, hat der
Schutzrohrkontakt »il bereits geöffnet. Wenn nach Ablauf einer Schwingungshalbperiode
des Multivibrators M der Schützrohrkontakt m 1 schließt, hat andererseits der Schutzrohrkontakt
m 1 bereits geöffnet. Am Zusammenschaltungspunkt P 1 der Schutzrohrkontakte
m 1, m 1 und -b 1, also am dritten Ausgang C3 der Ruf- und Signalmaschine,
stehen somit zu gegebenen Zeitabschnitten Tonfrequenzzeichenimpulse im Rhythmus
des Morsezeichens »e« als Besetztzeichen zur Verfügung; wobei der Ausgang C3 in
den Zeichenpausen geerdet ist. Durch den Schutzrohrkontakt a11 werden während jedes
Zyklus von vier am Ausgang C3 anstehenden Impulszeichen zwei aufeinanderfolgende
Impulszeichen an den ersten Ausgang C 1 geschaltet und die zwei anderen aufeinanderfolgenden
Impulszeichen zum ersten Ausgang Cl hin gesperrt. Das gleiche geschieht, nur um
eine Impulsfolge zeitlich verschoben, über den Schutzkontakt b 1 zum zweiten Ausgang
C 2 hin. Die am ersten Ausgang C 1 anstehende Impulszeichenfolge hat den Rhythmus
des Morsezeichens »i«, des Aufschaltzeichens.
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In F i g. 4 ist das Impulsdiagramm der F i g. 2 durch die Impulszeichen
für die drei Ausgänge C 1
bis C3 vervollständigt.
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In F i g. 5, die gegenüber der F i g. 3 etwas abgewandelt ist, sind
die beiden Ausgänge C1 und C2 über einen durch die Zählstufe B gesteuerten Schutzrohrkontakt
b 1 direkt verbunden. Dies ist für den Impulsverlauf am ersten Ausgang C1 ohne Einfluß,
da von den in bezug auf den Ausgang Cl in Serie geschalteten Schutzrohrkontakten
b1, b1 stets einer stromsperrend bzw. geöffnet ist. In bezug auf den zweiten Ausgang
C2 besteht aber zum Schutzrohrkontakt b 1 eine Parallelschaltung über die Schutzrohrkontakte
a ll, 1i 1. Der zweite Ausgang C 1 wird also nicht
nur über den Schutzrohrkontakt b 1, sondern auch über den Schutzrohrkontaktall zu
den Eingängen Dl, D 2 durchgeschaltet. Am zweiten Ausgang C2 steht
somit eine Impulszeichenfolge im Rhythmus des Morsezeichens »s« zur Verfügung.
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F i g. 6 zeigt das Impulsdiagramm für die F i g. 5, das auch auf die
F i g. 7 zutrifft.
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In F i g. 7 ist der erste Eingang D 1 über einen durch die Zählstufe
A gesteuerten Schutzrohrkontakt
ä11 mit dem ersten Ausgang
Cl verbunden. Der Schutzrohrkontakt ä 11 bringt dem ersten Ausgang C1 und der Schutzrohrkontakt
b1 dem zweiten Ausgang C2, zusätzlich zur Erdung über den Schutzrohrkontakt ml,
die in den Impulszeichenpausen notwendige Erdung.
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In F i g. 8 ist an den Schutzrohrkontakt b 1 ein durch die Zählstufe
A gesteuerter Schutzrohrkontakt ä12 angeschaltet, der mit dem Zusammenschaltungspunkt
P 1 verbunden ist. Weiterhin ist der Schutzrohrkontakt b 1 über einen durch die
Zählstufe A gesteuerten Schutzrohrkontakt a12 mit dem zweiten Eingang D 2 verbunden.
Am Ausgang C 2 steht somit zu gegebenen Zeitabschnitten eine Impulszeichenfolge
im Rhythmus des Morsezeichens »a« zur Verfügung.
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F i g. 9 zeigt unter anderem das Impulsdiagramm für den zweiten Ausgang
C 2 der F i g. B.
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Wie aus den Figuren und ihrer Beschreibung hervorgeht, werden also
der größte Teil der Taktelemente, nämlich m 1, m 1; a 11, ä 11;
b 1 und b 1,
mehrfach ausgenutzt. Während der Pausen der einzelnen
Impulszeichenfolgen sind alle Ausgänge geerdet und somit über eine geerdete Ader
der Teilnehmerleitung kurzgeschlossen, wodurch eine gegenseitige Störung von Gespräche
führenden Teilnehmern unterbunden ist.
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Durch die Bemessung der Übergangszeiten der einzelnen Zustände der
Taktelemente ist gewährleistet, daß der Tonfrequenzgenerator während der Zustandsänderung
der Taktelemente nicht kurzgeschlossen wird.
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Infolge Verwendung von Schutzrohrarbeitskontakten ist es bei Wegnahme
der Speisespannung von einer gestörten Ruf- und Signalmaschine und Zuschaltung der
Speisespannung an eine Ersatz-Ruf-und Signalmaschine nicht erforderlich, durch zusätzliche
Schaltmittel die Ausgänge beider Maschinen elektrisch voneinander zu trennen, da
alle Taktelemente der ersten Ruf- und Signalmaschine sich im Sperrzustand befinden,
d. h., die Schutzrohrarbeitskontakte geöffnet sind. Somit ist eine Beeinflussung
beider Ruf- und Signalmaschinen unterbunden.