DE1923119C3 - Übertragerschaltung für Fernsprechanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Übertragerschaltung für Fernsprechanlagen zur Übertragung von Rufströmen, Sprachfrequenzen und Gleichstromsignalen mit einem übertrager mit Kern und zwei durch einen Trennkondensator getrennten Wicklungen. Derartige Übertrager werden in Fernsprechanlagen als Zwischenglieder zwischen den Amtseinrichtungen und den ankommenden bzw. abgehenden Leitungen benötigt und dienen im wesentlichen der vorzugsweise einstellbaren Anpassung der unterschiedlichen Werte des Wellenwiderstandes, die in beiden Richtungen vorhanden sind.

So hat z. B. eine anzuschließende Leitung einenWellenwiderstand von 1,6 ΚΩ, während die Schaltelemente der geschlossenen Amtseinrichtungen einen Wellenwiderstand von etwa 800 Ohm aufweisen.

Die vorgenannten Übertragerschaltungen, kurz allgemein auch Linienübertrager genannt, müssen zur Übertragung der Sprachfrequenzen geeignet sein, sie müssen gleichzeitig aber auch Rufströme, deren Frequenz etwa 25 Hertz bzw. 50 Hertz beträgt, sowie Gleichstromsignale übertragen. Das bedeutet, daß an diese Übertragerschaltungen wegen der sehr unterschiedlichen Aufgaben verhältnismäßig große Anforderungen gestellt werden müssen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß neben der Übertragung der unterschiedlichen Frequenzbereiche auch die Stromaufnahme unterschiedlich ist. So weisen beispielsweise die Sprachfrequenzsignale Ströme in der Größenordnung von einigen Milliamperes auf, während die Rufströme mit einem Strom von 10 bis 20 Milliampere und Gleichstromsignale mit Strömen von 30 bis 100 Milliampere übertragen jverden.

Eine Obertragerschaltung, die diese unterschiedlichen Bedingungen erfüllt, ist beispielsweise durch die US-PS 33 00 588 bekannt geworden. Bei der dort gezeigten Schaltung wird zur Übertragung der Gleichstromsignale ein eigener Stromweg am Übertrager vorbei vorgesehen, was zusätzliche Schaltelemente erfordert und einen erhöhten Platzbedarf auch dann erfordert, wenn der Übertrager selbst raumsparend aus einem hochpermeablen Ferritmaterial aufgebaut würde.

Andere bekannte Übertragerschaltungen sind in sog.

Sparschaltungen ausgeführt, vgl. das Buch »Automatische Telefonie« von Hemert und Kuirt, S. 149, Abb. 5—22, und enthalten Übertrager mit Ringkernen aus geschichteten Blechen, die teilweise sehr komplizierte Formen aufweisen und eines sehr aufwendigen Fertigungsablaufes bedürfen. Sie haben weiterhin den Nachteil, daß sie wegen des Aufbaus der Kerne einen verhältnismäßig großen Raumbedarf besitzen, was sich insbesondere deswegen nachteilig auswirkt, weil die

ίο Übertrager in großer Anzahl benötigt werden, so daß der Raumbedarf einer Fernsprechanlage im Bereich des Amtsaufbaues dadurch ungünstig beeinflußt wird.

Als weiterer Nachteil muß angesehen werden, daß wegen der Gefahr der Erzeugung von Störgeräuschen

>⁵ bei einer Rufstromübertragung an die Einhaltung bestimmter Arbeitsbereiche der die Funktion bestimmenden Kennlinien sehr genaue Anforderungen gestellt werden müssen, die auf Grund der sich daraus ergebenden Toleranzgrenzen die Fertigung eines solchen aus geschichteten Blechen aufgebauten Übertragers nicht unwesentlich komplizieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Übertragerschaltung mit einem Übertrager anzugeben, welcher zur Übertragung von Rufströmen, Sprachfrequenzen und Gieichstromsignalen gleichermaßen geeignet ist, die vorgenannten Nachteile sowohl hinsichtlich der Fertigung als auch hinsichtlich des erforderlichen Raumbedarfs nicht aufweist, welcher also einfach gefertigt werden kann, gute Übertragereigenschaften enthält,

und zwar trotz der Übertragung der Ruf- und Gleichstromsignale über die Übertragerwicklungen selbst.

Diese Aufgabe wird mit einer Übertragerschaltung mit den Merkmalen des Anspruches 1 erfüllt.

Gemäß der Erfindung wird also ein Übertrager mit einem Kern aus gesintertem, weichmagnetischen Material (z. B. Ferrit) vorgesehen. Die Verwendung von gesintertem, weichmagnetischem Material für einen Übertrager ist insbesondere hinsichtlich der Übertragereigenschaften und einer einfachen Fertigung von besonderer Bedeutung.

Es ist an sich bekannt (»Siemens-Zeitschrift«, 1960, Heft 2, Seiten 90 bis 96), für Fernmeldeübertrager Ferritkerne einzusetzen, welche insbesondere als Schalenkerne mit einem definierten Luftspalt ausgebildet sind. Hierbei wird besonders darauf hingewiesen, daß mit Rücksicht auf die frequenzabhängigen Wirbelströme in den Kernen der Einsatz von Ferrit bei höheren Frequenzen besonders vorteilhaft ist, während bei niederen Frequenzen, und insbesondere bei höheren Strömen die Ferrite wegen ihrer geringen Sättigung als ungeeignet gelten.

Dies ist auch der Grund, warum bislang für einen Übertrager mit den vorgenannten Aufgaben zur

Übertragung von Sprachfrequenzen, Rufsignalen und Gleichstromsignalen Ferritkerne nicht als nicht einsetzbar galten.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Anwendung eines Übertragers mit einem Ferritkern für die genannten Zwecke dann möglich ist, wenn die Übertragerschaltung gemäß der zweiten Merkmalsgruppe des Patentanspruches 1 in an sich bekannter Weise in Sparschaltung mit zwei symmetrischen Teilwicklungen aufgebaut ist.

Durch diese Maßnahme wird nämlich erreicht, daß trotz der vorübergehenden Sättigung der Ferritkerne beim Übertragen der Gleichstromsignale eine anschließende, einwandfreie Übertragung der Sprachfrequen-

zen möglich ist Dasselbe gilt für die Übertragung der Rufsignale, wobei diese durch die gewählte Sparschaltung ohne nennenswerte Verluste mit einem hohen Kopplungsgrad weitergegeben werden. Es hat sich herausgestellt, daß, selbst wenn man einen derartigen Übertrager im Sättigungsbereich betreibt, beim üblichen Rufstrompegel der für Geräuschspannungen kritische Wert der Induktion so schnell überschritten wird, daß die gegebenenfalls kurzzeitig auftretenden Störgeräusche erheblich unter dem zulässigen Pegel liegen.

Als besonders vorteilhaft stellte sich heraus, daß wegen der beim Betrieb des Übertragers bei der Rufstromübertragung, für die der vorhandene Trennkondensator praktisch eine Unterbrechung bildet, verbleibenden sehr geringen Längsinduktivität der wirksamen Wicklungsteile praktisch nur noch der Kapferwiderstand dieser Wicklungsteile wirksam ist, so daß zunächst für die Rufstromübertra<;ung ein wesentlich besserer Wirkungsgrad erzielt ist als bei bekannten Schaltungen mit Übertragern mit aus Blechen geschichteten Übertragerkernen.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die Verwendung von gesinterten Kernen für den von den Wicklungen des Übertragers zusammen mit dem Trennkondensator gebildeten Reihenschwingkreis ein sehr kleiner Verlustwinkel erreicht wird, was zu einem steilen Abfall der Dämpfungskurve aus der Resonanzfrequenz zum Übertragungsbereich führt und kleinere Dämpfungswerte besonders im unteren Frequenzbereich zur Folge hat. Zugleich ist der Bereich höherer Dämpfung sehr schmal, so daß der Übertragungsbereich wesentlich besser ausgenutzt werden kann. Dies führt gegenüber bekannten Schaltungen zu einem besseren Verhalten bezüglich der Sprachfrequenzübertragung.

Der erfindungsgemäß in der Schaltung zu verwendende Übertrager hat weiterhin den Vorteil, daß auch beim Betrisb im Bereich der Sättigung praktisch keinerlei Restremanenz auftritt, so daß die für die Sprachfrequenzübertragung maßgebende Kennlinie vom Pegel der Gleichstromsignalisierung nicht beeinflußt wird.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich, den erfindungsgemäß zu verwendenden Kern des Übertragers in an sich bekannter Weise als Schalenkern auszubilden. Dies hat, einmal wegen des geschlossenen Aufbaus dci Vorteil, daß wesentlich weniger Streuung auftritt, als bei den bekannten Kernen, was sich wiederum hinsichtlich der Möglichkeit einer eng benachbarten Anordnung der Übertrager vorteilhaft auswirkt. Die Verwendung von Schalenkernen hat den weiteren Vorteil, daß der bei diesen Kernen übliche Wicklungsaufbau das Erreichen einer sehr kleinen Eigenkapazität ermöglicht, was wiederum günstig für die Sprachfrequenzübertragung ist. Die Dämpfung im oberen Frequenzbereich kann damit sehr niedrig gehalten werden.

Insbesondere der zuletzt erwähnte streuarme Aufbau des erfindlungsgemäßen Übertragers ermöglicht es in vorteilhafter Weise, einen solchen Übertrager mit zumindest einem weiteren gleichartigen Übertrager auf einen für sie gemeinsamen Träger, insbesondere in Form eines die beiden Übertrager gemeinsam umschließenden Gehäuses unterzubringen.

Der Aufbau einer Übertragerschaltung nach der Erfindung ist in der anliegenden Zeichnung wiedergegeben. In dieser Zeichnung zeigt

F i g. 1 das Schaltbild einer Obertragerschaltung mit einem Linienübertrager,

F i g. 2 im Schnitt einen Übertrager mit Schalenkern und

Fig.3 in einer Ansicht ein Gehäuse mit zwei Übertragern.

Der in F i g. 1 dargestellte Übertrager ist aus dem Kern K, den beiden Wicklungsteilen Wi und WI und dem Trennkondensator C aufgebaut Der Trennkondensator ist zwischen die beiden Wicklungsteile Wl und W2 geschaltet Die Enden der Wicklungsteile, die mit A und B bezeichnet sind, dienen zum Anschluß des Übertragers an die Leitungen. Die Wicklungsteile sind mit Anzapfungen versehen, die zu Anschlüssen D und E führen, welche zum Anschluß des Übertragers an die Amtseiiirichtungen dienen.

In F i g. 2 ist in vereinfachter Darstellung ein aus zwei Schalenhälften 1 und 2 aufgebauter Übertrager dargestellt An der Trennfläche 3 sind die Schalenteile miteinander verklebt. Der Mittelschenkel bildet einen Luftspalt 4. Auf diesen Schenkel ist ein Spulenkörper 5 aufgebr acht, der eine Wicklung 6 trägt die Wicklungsteile aufweist wie sie in F i g. 1 dargestellt sind. Die erforderlichen Anschlüsse werden durch Einschnitte in den äußeren Schalenkern im Bereich der Trennlinie 3 nach außen geführt.

Bei der Anordnung nach F i g. 3 sind zwei Übertrager 7 und 8 in dem Aufbau, wie er in F i g. 2 dargestellt ist, in einem im wesentlichen quaderförmigen Gehäuse 9 untergebracht. Das Gehäuse besteht aus magnetisch leitfähigem Material und ist durch eine diagonal verlaufende Trennwand 10 in zwei getrennte Aufnahmeräurne 11 und 12 für die Übertrager unterteilt. Diese Trennwand besteht ebenfalls aus magnetisch leitfähigem Material. In den einzelnen Aufnahmeräumen für die Übertrager sind gleichzeitig die zugehörigen Trennkondensatoren 13 und 14 untergebracht. Sie sind auf die Übertrager aufgelegt. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Kondensatoren neben den Übertragern in den zugehörigen Aufnahmeräumen 11 und 12 unterzubringen, wenn der Aufbau etwa flacher gehalten werden soll. Im Bereich einer Aussparung der oberen Gehäuseteile ist eine Isolierstoffplatte 15 angeordnet, die Lölfahnen 16 zum Anschluß der Übertrager besitzt. Diese Lötfahnen 16 sind, wie in der Abbildung dargestellt, durch Anschlußdrähte 17 und 18 mit den Anschlüssen der Übertrager verbunden. Das Gehäuse besitzt eine Trägerplatte 19 mit Durchgangsbohrungen zum Befestigen der Anordnung. Das Gehäuse wird mit einem Deckel verschlossen, der in die Darstellung nicht aufgenommen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Übertragerschaltung für Fernsprechanlagen zur Übertragung von Rufströmen, Sprachfrequenzen und Gleichstromsignalen bestehend aus einem Übertrager mit Kern und zwei durch einen Trennkondensator getrennten Wicklungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (1, 2) aus gesintertem weichmagnetischen Material (z. B. Ferrit) besteht, einen Luftspalt aufweist und die Wicklungen in an sich bekannter Weise in Sparschaltung mit zwei symmetrischen Teilwicklungen (Wl, W2) aufgebaut sind, wobei eines der Übertragungskreise über beide Wicklungen (Wi, W2) an Ausgänge (A, B) und der andere der Übertragungskreise über Anzapfungen beider Teilwicklungen (WM W2) an Ausgänge (D, E) geführt sind.

2. Übertragerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (1,2) des Übertragers als Schalenkern ausgebildet ist.