DE2358003C3 - Schaltungsanordnung zur Pegelumsetzung logischer Signale - Google Patents

Description

a) es ist eine Symmetrierschaltung (7) vorgesehen, die entsprechend den zwei logischen Signalpegeln zwei symmetrisch zu Massepotential liegende Signale erzeugt;

b) es ist eine Potentiometerscnaltung (8) vorgesehen, die mitteis der am Abgriff abgenommenen Spannungswerte den Absolutbetrag des Stroms der Signale höheren Potentials bestimmt;

c) es ist eine elektronische Abfiacherschaltung (4) vorgesehen, die die Übergänge zwischen den den zwei logischen Signalen entsprechenden symmetrierten Signalen abflacht;

d) es ist eine über ein komplementäres Transistorpaar (92, 92') angesteuerte bipolare Konstantstromquelle (94,98; 94', 98') vorgesehen, die mit den beiden Polen (±TB) der die höheren Potentiale abgebenden Spannungsquelle verbunden ist und je nachdem, welcher Transistor (92 bzw. 92') des komplementären Transistorpaares leitend ist, die Übertragungsleitung mit dem einen oder anderen Pol der Spannungsquelle verbindet und die abgeflachten symmetrierten Signale unter Beibehaltung ihrer Signalform an die Übertragungsleitungen abgibt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentiometerschaltung (8) der Symmetrierschaltung (7) nachgeordnet ist und zwischen deren Ausgang und Masse liegt, und daß die elektronische Abfiacherschaltung (4) eingangsseitig mit dein Abgriff der Potentiometerschaltung (8) verbunden ist und ausgangsseitig das der bipolaren Konstantstromquelle vorgeschaltete komplementäre Transistorpaar (92,92') ansteuert.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Abfiacherschaltung (4) im wesentlichen ohmsche Widerstände und Kapazitäten umfaßt.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Umsetzen binärer logischer Signalpegel in Signalpegel höheren Potentials, wobei der die logischen Signale aufnehmende Eingangskreis und der die höheren Potentiale an Übertragungsleitungen abgebende Ausgangskreis galvanisch getrennt sind.

Derartige Schaltungsanordnungen sind insbesondere für das Telegrafenwesen von Interesse. Dabei geht es um die allgemeine Aufgabe, Nachrichten in Form möglichst einfacher Änderungen eines elektrischen Systemzustandes über ein Übertragungssystem weiterzuleiten. Unter Syslemzustand können hier die Varianten »Strom« bzw. »Keinstrom« oder »positiver bzw. negativer Linienstrom« verstanden werden. Die erstgenannte Variante wird als Einfachstrombetrieb, die zweite Variante als Doppelstrombetrieb bezeichnet
Unter Bezugnahme auf den Verwendungszweck wird eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art im folgenden als Telegrafiesenderamsetzerschaltung bzw. Telegrafie-Sender bezeichnet und weist heutzutage an Stelle der mechanischen Telegrafenrelais elektronische Telegrafenrelais auf, deren Vorteile gegenüber den gebräuchlichen elektromechanischen Relais insbesondere die geringe Ansprechzeit mit einer vernachlässigbaren Umschaltzeit, der geringe Energiebedarf sowie das Wegfallen aller Probleme hinsichtlich Einstellung, Abspringen, Verschleiß und Festkleben der beweglichen Teile sind.

Derartige elektronische Telegrafiesender werden auch als elektronische und optoelektronische Signalumsetzer bezeichnet, die die eigentliche Funktion der Telegrafenrelais übernehmen. Darunter ist im Falle der Telegrafietechnik die Umsetzung der von einem Schaltkreissystem gelieferten Pegel auf die bei Fernschreibleitungen üblichen, bedeutend höheren Pegel zu verstehen. Gemäß bekannten Ausführungsbeispielen wird die galvanische Trennung zwischen dem Schaltkreissystem und dem Telegrafiekreis transformatorisch realisiert. Auch die Kopplung mittels optoelektronischer Koppler ist im Zusammenhang mit elektronischen Telegrüfiesendern an sich bekannt.

JO Problematisch bezüglich der Verwendung von elektronischen Telegrafenrelais bleibt die Beeinflussung von Nachbaradern, die insbesondere bei unsymmetrischer Tastung unzulässige Werte annehmen kann. Gemäß den Technischen Vorschriften der Deutschen Bundespost

ss über den Anschluß von Endeinrichtungen an Telegrafen-Stromwege bei Schrittgeschwindigkeiten bis zu 200 Baud ist der Problematik des Nebensprechens von einer Schrittgeschwindigkeit über 75 Baud an Rechnung zu tragen. Die dazu vorgeschlagenen Schaltmittel sind

z. B. Abflacher- und Symmetrierschaltungen. Letztere dienen dazu, unipolare Signale des logischen Schaltkreissystems bezüglich des Erdpotentials zu symmetrieren. Die Abflacherschaltungen dienen dazu, die durch rechteckige Kurvenform der Telegrafieströme bedingten Störungen möglichst klein zu halten. Bekanntlich ist die Störwirkung um so größer, je rechteckiger die Kurvenform ist, also je größer der Anteil an hohen Frequenzen (sogenannten Oberwellen) Ist.

Nach dem Stand der Technik werden Abflacherschallungen durch LC-Kettenglieder realisiert, wobei die Längsglieder aus Induktivitäten und die Querglieder aus Kapazitäten bestehen. Die Grenzfrequenz der Abflacherschaltungen muß in jedem Falle größer sein als die sich aus den jeweiligen Schrittgeschwindigkeiten

■55 ergebende Frequenz des kürzesten Schrittes, damit die Schritte hinreichend verzerrungsfrei übertragen werden. Die Unterdrückung der höheren Frequenzen der Schritte ist ohne weiteres zulässig, da sie für das Arbeiten des Relais auf der Empfangsseite ohne Bedeutung sind.

Wie erwähnt, sind die Abflacherschaltungen auch in Verbindung mil den bekannten elektronischen Telegrafenrelais durch LC-Kettenglieder realisiert, die einen erheblichen Platzbedarf erfordern.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Telegrafiesender besteht darin, daß die über die Telegrafenleitungen zu übertragenden Telegrafieströme über einen als Potentiometer realisierten sogenannten Leitungsergän-

zungswiderstand eingestellt werden müssen.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 22 34 501 ist eine Schaltungsanordnung für ein elektronisches Telegrafenrelais bekannt. Diese Schaltungsanordnung ist zum Schutz gegen Leitungskurzschlüsse und Überspannungen konzipiert und basiert im wesentlichen auf einer getasteten Konstantstromquelle, deren Elemente ihrerseits dann stromlos gemacht werden_; wenn gefährliche Fremdpotentiale auftreten. Abgesehen davon, daß diese getastete Konstantstromquelle infolge des nichtlinearen Zusammenhangs zwischen Eingangsspannung und Ausgangsstrom keine trapezförmigen Signale zu übertragen vermag, so müßte gerade wegen dieser Nichtlinearität eine gegebenenfalls erforderliche Abflacherschaltung dem Telegrafenrelais nachgeschaltet werden. Darüber hinaus sind bei der bekannten Schaltungsanordnung in der Konstantstromquelle wirkende Potentiometerwiderstände vorgesehen, die den Ausgangsleitungsstrom lastunabhängig fließen lassen. Damit weist die bekannte Anordnung die bereits allgemein beschriebenen Nachteile auf: da nämlich einerseits eine gegebenenfalls erforderliche Abflacherschaltung im Ausgangskreis vorzusehen ist und nach dem Stand der Technik nur LC-Kettenglieder bekannt sind, und andererseits Potentiometerwiderstände zur lastunabhängigen Einstellung des Leitungsstroms vorgesehen sind, sind sowohl der Integrierbarkeit als auch der Packungsdichte der Einzelschaltungen Grenzen gesetzt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art, jo insbesondere einen elektronischen Telegrafiesender zu konzipieren, wobei die genannten Nachteile nicht vorhanden sind. Abgesehen davon, daß die erfindungsgemäße Konzeption weitgehend in integrierter Technik realisierbar ist und entsprechend mit einem wesentlich geringeren Platzbedarf auskommt, bedarf es zwecks Realisierung eines konstanten Linienstroms auf den Telegrafieleitungen keiner polentiometrischen Einstellung eines Abgleichwiderstandes (Leitungsergänzungswiderstand).

Durch die Vermeidung der genannten Nachteile ergibt sich eine Baueinheit, die nicht nur wesentlich kleiner und leichter ist als bekannte, dem gleichen Zweck dienende Baueinheiten, sondern sie ist auch erheblich billiger und verglichen mit bekannten Baueinheiten praktisch wartungsfrei.

Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wird durch die gemeinsame Anwendung der im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale erreicht.

Die Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen im folgenden näher erläutert. Hierbei wird ein explizites Ausführungsbeispiel im Sinne der Unteransprüche beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Telegrafie-Sender mit elektronischem Telegrafenrelais, LC-Abflacher, Einstellwiderstand. Leitung und Empfänger gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2a zeigt das Blockschaltbild eines in erfindungsgemäßer Weise konzipierten elektronischen Telegrafiesenders;

Fig. 2b zeigt schematisch die an ausgezeichneten Punkten der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung entstehenden Spannungs- bzw. Stromverhältnisse;

Fig. 3 zeigt ein detailliertes Ausführungsbeispiel der crfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bzw. des b^r> erfindungsgemäßen Telegrafiescnders;

Fig. 4 zeigt für drei verschiedene Schrittgeschwindigkeiten gemessene Kurven der am Abflachereingang bzw. am Abflacherausgang abnehmbaren Siröme.

In F i g. 1 ist das Blockschaltbild eines bekannten elektronischen Telegrafiesenders dargestellt Die beiden wesentlichen Komponenten sind der Eingangskreis und der Ausgangskreis, die auf Grund des Umstandes, daß Ihre jeweiligen elektrischen Versorgungswerte in ganz unterschiedlichen Größenordnungen liegen, galvanisch voneinander getrennt sind. Der Eingangskreis ist symbolisch durch ein Inverterglied 1 dargestellt, dessen Ausgang mit dem Eingang eines optoelektronischen Koppelelementes 2 verbunden ist, dessen Ausgang seinerseits das in den Ausgangskreis einzukoppelnde Signal abgibt.

Das optoelektronische Koppelelement 2 besteht, wie dargestellt, aus einer Leuchtdiode und einem Fototransistor. Das am Eingang E zugeführte logische Signal ist am Kollektoranschluß des Fototransistors abnehmbar. Mit diesem Ausgangssignal des optoelektronischen Koppelelementes 2 wird ein im wesentlichen aus zwei komplementären Transistoren bestehendes Telegrafenrelais 3 angesteuert. Dieses ist mit den beiden Polen -I- Found — TBeiner Telegrafenbatterie verbunden und schaltet je nachdem, ob ein einer binären »1« oder einer binären »0« entsprechendes Potential am Eingang E zugeführt wurde, den einen oder anderen Transistor des komplementären Transistorpaares leitend. Je nachdem, welcher der Transistoren leitend gesteuert ist, wird das positive oder negative Potential angeschaltet.

Das am Ausgang K des Telegrafenrelais anstehende Signal stimmt bezüglich seiner Signalform mit der Signalform der logischen Eingangssignale überein. Diese sind ihrerseits annähernd von rechteckiger Signalform, so daß sich die Notwendigkeit ergibt, die Schaltflanken abzuflachen.

Zu diesem Zweck ist eine Abflacherschaltung 4 vorgesehen, die im wesentlichen aus induktiven Längsgliedern und kapazitiven Quergliedern besteht und die Wirkung eines Tiefpaßfilters hat. Dies bedeutet, daß die Oberwellen der rechteckigen Signale ausgefiltert werden, so daß diese an ihren positiven und negativen Flanken abgerundet erscheinen.

Eine weitere Forderung an elektronische Telegrafiesender besteht darin, daß die auf den Telegrafieleitungen übertragenen Telegrafiesignale hinsichtlich des Stroms zu begrenzen sind. Gemäß den bekannten Anordnungen wird die Strombegrenzung und die damit verbundene Stromkonstanz mittels eines sogenannten Leitungsergänzungswiderstandes 5 realisiert, der als Abgleichwiderstand längs der Übertragungsleitungen angeordnet ist. Mittels dieses Abgleichwiderstands wird jeweils abhängig vom Widerstand der Leitung und des am Ende der Leitung angeordneten Empfängers 10 der zulässige Linienstrom der Telegrafiesignale eingestellt. Diese werden am Ausgang A von der übertragungsleitung abgenommen und dem Empfänger 10 zugeführt. In B i I d 2a ist das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung dargestellt, wobei auch die in der in Bild 1 angegebenen Schaltung enthaltenen Komponenten mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind.

Das am Ausgang einer Inverterstufe 1 anstehendt logische Signal wirkt über einen optoelektronischen Koppler 2 auf eine Symmetrierschaltung 7. Diese ist mit den beiden Polen + U\ und — U\ einer Spannungsquelle verbunden und ordnet den beiden binären Signal/uständen das positive oder negative Potential zu. Auf diese Weise werden die bezüglich Massepotential unsymmetrisch liegenden logischen Signaipegel in bezüglich

Massepotential symmetrisch liegende Pegel umgesetzt.

Die Symmetrierschaltung 7 gibt die symmetrisch liegenden Potentiale an eine Potentiometerschaltung 8 ab. Mittels dieser Potentiometerschaltung wird der Eingangspegel für die nachfolgenden Komponenten der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung festgelegt.

Der Potentiometerschaltung ist eine Abflacherschaltung 4 nachgeschaltet, deren Eingangssignal am Abgriff der Potentiometerschaltung 8 abgegriffen wird. Die Abflacherschaltung 4 ist symbolisch in Analogie zu F i g. 1 durch ein LC-Tiefpaßfilter dargestellt und filtert, wie bereits beschrieben, die hohen in den rechteckigen Signalen enthaltenen Frequenzen aus. Es versteht sich, daß die Komponenten Potentiometer und Abflacherschaltung hinsichtlich ihrer Anordnung im Telegrafiesender austauschbar sind.

Das bezüglich der Flanken abgeflachte Ausgangssignal der Abflacherschaltung 4 wird nunmehr dem eigentlichen Telegrafenrelais 9 zugeführt, das gemäß der erfindungsgemäßen Gesamtkonzeption im wesentliehen aus einem die Telegrafiepotentiale ± Tb durchschaltenden bipolaren Transistorpaar und einer die Strombegrenzung und die Stromkonstanz gewährleistenden bipolaren Konstantstromquelle besteht. Der Ausgang dieser Konstantstromquelle ist der Ausgang A der gesamten Schaltungsanordnung, an den die Übertragungsleitung und der Empfänger 10 angeschlossen sind.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist so konzipiert, daß über die Einstellung der Potentiometerschaltung 8 die Stromverstärkung der im Telegrafenrelais angeordneten Konstantstromquelle einstellbar ist. Diese einfache Möglichkeit der Einstellung des Linienstroms und die Gewährleistung der Stromkonstanz durch eine Konstantstromquelle erlaubt die Verwendung eines einfachen Potentiometers, während bei den gemäß Stand der Technik bekannten Schaltungsanordnungen stets ein relativ hoch belastbarer Abgleichwiderstand notwendig ist.

In Fig.2b sind schematisch die Strom- bzw. Spannungsverhältnisse an ausgezeichneten Punkten der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wiedergegeben.

Als Abszisse dient die Zeitachse i, über der die Spannungs- bzw. Stromimpulse aufgetragen sind. Ganz links in der Darstellung ist ein logisches Signal dargestellt das die beiden Signalpege! OV und + Ue habe, also bezüglich der Spannungsnullinie unsymmetrisch liegt Das logische Signal wird mittels des optoelektronischen Koppelelementes an die Symme- so trierschaltung weitergegeben, wo die beiden logischen Signalpegel auf der Basis der Versorgungsspannung ± U\ der Symmetrierschaltung Symmetrien werden. Gemäß der Darstellung mit der Ordinaten U_x sei dem höheren logischen Signalpegel das Potential + U\ und ss dem niedrigen logischen Signalpegel das Potential — U\ zugeordnet Die Impulsform des Spannungsimpulses entspricht der des logischen Signals.

Die Potentiometerschaltung 8 nach Fig.2a ist zwischen dem Ausgang α der Symmetrierschaltung und eo Massepotential angeordnet Auf Grund des durch die Potentiometereinstellung vorgegebenen Spannungsteilerverhältnisses wird nunmehr am Potentiometerabgriff β eine gegenüber der Ausgangsspannung der Symmetrierschaltung verringerte Spannung an die Abflacherschaltung weitergegeben. Diese Spannung ist an der Ordinate Uß aufgetragen und entspricht bezüglich ihrer Signalform noch einer nahezu idealen Rechteckkurve.

In der Abflacherschaltung werden nun die Oberwellen dieser Rechteckspannung ausgefiltert, so daß in der Darstellung einer Fourieranalyse beispielsweise nur die linearen Glieder berücksichtigt sind. Die Rechteckkurve wird gewissermaßen verschliffen und am Ausgang γ der Abflacherschaltung liegt eine näherungsweise als Trapezkurve mit abgerundeten Ecken zu bezeichnende Spannungskurve an.

Mit dieser Spannung wird das Telegrafenrelais angesteuert. Die darin enthaltene bipolare Konstantstromquelle vermag einen positiven und negativen Ausgangsstrom zu liefern, der proportional zur angelegten, am Ausgang der Abflacherschaltung anstehenden Spannung Uy(Io Uy) ist. Die gesteuerte

bipolare Konstantstromquelle hat daher den Charakter eines linearen Verstärkers. Der am Telegrafenrelais abnehmbare Ausgangsstrom ist mit h bezeichnet.

Ein detailliertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist in F i g. 3 dargestellt. Die an Hand des Prinzipschaltbildes nach F i g. 2 bereits erwähnten Komponenten optoelektronisches Koppelelement 2, Symmetrierschaltung 7, Abflacherschaltung 4 und Telegrafenrelais 9 sind in gleicher Anordnung zu Blockeinheiten zusammengefaßt

Die in Fig.3 dargestellte Schaltungsanordnung funktioniert folgendermaßen:

Wird die Leuchtdiode 21 des optoelektronischen Koppelelementes 2 auf Grund eines am Ausgang der Inverterstufe 1 anstehenden logischen Signals in den leitenden Zustand gesteuert, so leitet auch der im optoelektronischen Koppelelement 2 mit einintegrierte npn-Fototransistor 22.

Um, wie schon erwähnt, positiven und negativen Linienstrom für die Telegrafenleitungen erzeugen zu können, müssen die beiden Schaltzustände des Fototransistors 22 symmetriert werden. Zu diesem Zweck ist in der Symmetrierschaltung 7 ein npn-Schalttransistor 73 vorgesehen, der sich in Abhängigkeit vom Leitungszustand des Fototransistors 22 im leitenden oder nichtleitenden Zustand befindet Dieser Schalttransistor 73 ist basisseitig einerseits mit dem Kollektoranschluß des Fototransistors 22 und andererseits über einen Basiswiderstand 71 mit dem positiven Pol + U\ einer ersten Spannungsquelle verbunden. Der Emitteranschluß des Schalttransistors 73 ist mit der Anode einer ersten Symmetrierungsdiode 74 verbunden, deren Kathode mit dem Emitteranschluß des Fototransistors 22 und mit dem negativen Pol —U\ der ersten Spannungsquelle verbunden ist Der Kollektoranschluß des Schalttransistors 73 ist über einen Kollektorwider stand 72 mit dem positiven Pol +Ut der ersten Spannungsquelle und ferner mit dem Anodenanschiuß einer zweiten Symmetrierungsdiode 75 und einem Anschluß eines einstellbaren Widerstandes 76 verbunden. Der andere Anschluß dieses Widerstandes 76 und die Kathode der zweiten Symmetrierungsdiode 75 sind miteinander verbunden und bilden den Ausgang der Symmetrierschaltung 7.

Sind also die Leuchtdiode 21 und der Fototransistor 22 im leitenden Zustand, so ist der Schalttransistor 73 gesperrt. Auf Grund dieser Konfiguration fließt ein Strom vom positiven Pol + Ux der ersten Spannungsqueile über den Kollektorwiderstand 72 und die zweite Symmetrierungsdiode 75 zur nachgeschalteten Potentiometerschaltung 8 und von da zur Erde. Bleibt die Leuchtdiode 21 stromlos, so bleibt auch der Fototransistor 22 im gesperrten Zustand. Der Schalttransistor 73

wird in den leitenden Zustand gesteuert und bedingt einen Stromfluß (im Sinne eines negativen Stroms) vom negativen Pol — U\ der ersten Spannungsquelle über die erste Symmetrierungsdiode 74, über den Schalttransistor 73, über den ungeerdeten Potentiometerwiderstand 76 und über die Potentiometerschaltung 8 zur Erde.

Der regelbare Widerstand 76 dient dazu, eine Unsymmetrie der positiven und negativen Linienströme auf den Telegrafieleitungen auszugleichen.

Mit der Potentiometerschaltung 8 werden die Eingangspegel für die nachfolgende Abflacherschaltung 4 und die anschließende »Linearverstärkerschaltung« 9 bestimmt und gegebenenfalls im Hinblick auf die Absolutbeträge der Linienströme eingestellt.

Die Abflacherschaltung 4 ist als transistorisierter Tiefpaß realisiert, wobei im Gegensatz zu den bekannten LC-Kettengliedern gemäß der Erfindung RC-Glieder als frequenzbestimmende Elemente benutzt werden. Dies hat insbesondere den Vorzug eines erheblich verringerten Raumbedarfs sowie einer Kostenminderung.

Der transistorisierte Tiefpaß besteht aus einer zweistufigen Anordnung. Die zwei Stufen sind deshalb notwendig, um den erforderlichen Dämpfungsverlauf zu erreichen.

Die erste Stufe besteht aus einem pnp-Transistor 41, der basisseitig über zwei in Serie geschaltete Widerstände mit dem Abgriff der Potentiometerschaltung 8 verbunden ist. Zwischen dem Verbindungspunkt und dem Emitteranschluß des pnp-Transistors 41 ist ein erster Kondensator angeordnet Ein zweiter Kondensator liegt zwischen dem Basisanschluß des pnp-Transistors 41 und Erde.

Die Emitterkollektorstrecke des pnp-Transistors 41 ist mit den beiden Polen einer zweiten Spannungsquelle verbunden, und zwar derart, daß der Emitteranschluß unter Einfügung eines Emitterwiderstandes 42 mit dem positiven Pol + Lh und der Kollektoranschluß mit dem negativen Pol — Lh verbunden sind.

Die zweite Stufe der Abflacherschaltung 4 besteht aus einem npn-Transistor 43, der basisseitig unter Zwischenschaltung zweier Widerstände mit dem Emitteranschluß des pnp-Transistors 41 der ersten Stufe verbunden ist. Zwischen dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände und dem Emitteranschluß des npn-Transistors 42 sowie zwischen dessen Basisanschluß und Erde ist jeweils wiederum ein Kondensator eingefügt. Die Kollektor-Emitter-Strecke des npn-Transistors 43 der zweiten Stufe der Abflacherschaltung liegt ebenfalls zwischen den beiden Polen ± Lk der zweiten Spannungsquelle, wobei der Kollektor mit dem positiven Po! ^ Lh and der Emitter anter Einfügung eines Emitterwiderstandes 44 mit dem negativen Pol -Lk verbunden sind. Am Emitteranschluß des npn-Transistors 43 der zweiten Abflacherstufe wird das Ausgangssignal der Abflacherschaltung abgenommen. Dieses Ausgangssignal ist an seinen Flanken verschliffen.

Der Pegel der am Ausgang der Abflacherschaltung abnehmbaren Signale ist gegenüber denen, die am Abgriff der Potentiometerschaltung anstehen, annä hernd unverändert

In F i g. 4 ist für die Schrittgeschwindigkeiten 75,100, 200 bit/sec die Beeinflussung der Abflacherschaltung auf die an der Potentiometerschaltung 8 abgegriffenen (Rechteck-JSignale deutlich sichtbar. Die dargestellten Impulse sind gemessenen und fotografisch aufgenommenen Impulsen nachgezeichnet Bezüglich der ausge filterten Oberwellen soll nochmals betont werden, daß ausschließlich die Dimensionierung der RC-Glieder maßgebend ist.

Mit den am Ausgang der Abflacherschaltung anstehenden, in Fig. 4 schematisch dargestellten Signalen wird der Kern des elektronischen Telegrafiesender angesteuert. Die auf Grund ihrer Umschaltfunktion als Telegrafenrelais 9 bezeichnete Schaltungsanordnung hat die Aufgabe, das von der Abflacherschaltung 4 angebotene Signal unter Beibehaltung der Signalform auf die Telegrafieleitungen umzusetzen. Das Telegrafenrelais 9 besteht, wie schon erwähnt, im wesentlichen aus einem komplementären Schalttransistorpaar 92, 92' und einer nachgeschalteten Konstantstromquelle.

Liegt am Ausgang der Abflacherschaltung 4 und damit am Eingang des Telegrafenrelais 9 ein positiver Signalpegel an, so wird der npn-Schalttransistor 92' leitend gesteuert, während der pnp-Schalttransistor 92 gesperrt wird. Somit ergibt sich ein Stromfluß vom positiven Pol + TB der Telegrafenbatterie über einen Kollektorwiderstand 97', über eine Temperaturkompensationsdiode 93', über den npn-Schalttransistor 92' und über einen Emitterwiderstand 96' zur Erde. Die Größe des über die genannte Strecke fließenden Stroms ist direkt abhängig von der an der Basis des npn-Schalttransistors 92' anliegenden Signalspannung.

Die dem komplementären Schalttransistorpaar 92, 92' nachgeschaltete bipolare Konstantstromquelle besteht ebenfalls aus einem komplementären Transistorpaar, wobei der pnp-Transistor 94' basisseitig mit dem Kollektoranschluß des npn-Schalttransistors 92' und der npn-Transistor 94 basisseitig mit dem Kollektoranschluß des pnp-Schalttransistors verbunden sind. Emitterseitig sind die Transistoren der Konstantstromquelle mit den beiden Polen der Telegrafenbatterie und kollektorseilig miteinander verbunden, wobei der gemeinsame Verbindungspunkt der Ausgang des kompletten Telegrafenrelais ist.

Auf Grund des im npn-Schalttransistor 92' fließenden Stroms entsteht an der Basis des pnp-Transistors 94' der Konstantstromquelie ein Spannungsabfall. Dieser bestimmt zusammen mit dem Emitterwiderstand 98' des pnp-Transistors 94' der Konstantstromquelle den vom positiven Pol + TB der Telegrafenbatterie zum Ausgang A und damit in die Telegrafenleitungen fließenden Linienstrom. Dieser fließt vom positiven Pol + TB der Telegrafenbatterie über den pnp-Transistor 94' der Konstantstromquelle in die Telegrafenleitung und somit zum Telegrafenempfänger 10.

Steht am Ausgang der Abflacherschaltung 4 ein negatives Si^ns! 2Π, so wird der ⁿnⁿ-TrEnsistor 92 des Schalttransistorpaares leitend gesteuert Somit fließt ein negativer Strom vom negativen Pol — TB der Telegrafenbatterie über einen Widerstand 97, über eine Diode 93, über den pnp-Schalttransistor 92 und über den Emitterwiderstand 96 zur Erde. Auf Grund des Spannungsabfalls am Widerstand 97 wird nunmehr der npn-Transistor 94 der Konstantstromquelle leitend gesteuert Somit ergibt sich ein Stromfluß vom negativen Pol — TB der Telegrafenbatterie über den Emitterwiderstand 98 und die Emitter-Kollektor-Strekke des npn-Transistors 94 zu den Telegrafieleitungen und von hier zum Empfangsgerät 10.

Die Symmetrie und die Höhe der Ober die Transistoren 94,94' der bipolaren Konstantstromquelle fließenden Ströme (Linienströme) können mit dem in der Symmetrierschaltung 7 vorgesehenen Regelwider-

stand und mit der Potentiometerschaltung 8 justiert werden. Bezüglich der Diodenpaare 91, 91' und 93, 93' ist zu bemerken, daß sie jeweils die Basisanlaufspannungen der entsprechenden Transistoren kompensieren und somit insbesondere der Temperaturkompensation der gesamten Anordnung dienen.

Bezüglich der genannten ersten und zweiten Spannungsquelle ist zu bemerken, daß diese vorzugsweise der Telegrafenbatteriespannung entsprechen. Um hinreichende Symmetrieirverhältnisse zu gewährleisten, werden die erwähnten Erdverbindungen jeweils durch die geerdete Mitte der Telegrafenbatterie realisiert.

Das in Fig.3 dargestellte und im vorhergehenden beschriebene Ausführungsbeispiel betrifft den in der Telegrafietechnik bekannten Doppelstrombetrieb. Soll die genannte Anordnung auch im sogenannten Einfachstrombetrieb eingesetzt werden, so läßt sich dies in

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einfacher Weise dadurch realisieren, daß z. B. der Kollektor des npn-Transistors 94 der Konstantstromquelle nicht beschaltet wird. Um andererseits für den Einfachstrombetrieb die gleiche Differenz zwischen den zwei logischen Signalen zugeordneten Telegrafiesignalströmen zu erhalten, wird dem Emitterwiderstand 98' des pnp-Transistors 94' der Konstantstromquelle ein Widerstand gleicher Größe parallel geschaltet. Somit ergibt sich beim Einfachstrombetrieb gegenüber dem Doppelstrombetrieb ein positiver Linienstrom doppelter Größe.

Zusammenfassend soll nochmals darauf hingewiesen werden, daß die in F i g. 3 dargestellte Schaltungsanordnung voll elektronisch und damit weitgehend in integrierter Technik ausgeführt werden kann und demzufolge mit einem gegenüber bekannten Anordnungen wesentlich verringerten Platzbedarf auskommt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Umsetzung binärer logischer Signalpegel in Signalpegel höheren Potentials, wobei der die logischen Signale aufnehmende Eingangskreis und der die höheren Potentiale an Übertragungsleitungen abgebende Ausgangskreis galvanisch getrennt sind, insbesondere zur Umsetzung logischer Signale in Telegrafiesignale, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangskreis in Kombination folgende Merkmale aufweist: