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Schaltungsanordnung fUr Fernmeldevermittlungsanlagen, insbeson-
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dere Fernsprechvermittlungsanlagen mit Prüf- und Belegungsstromkreisen
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Fernmeldevermittlungsanlagen,
insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen, in denen hochohmig prüfende Schalteinrichtungen
auf zu prüfende Schalteinrichtungen niederohmig sperrend aufprüfen, sofern diese
frei sind, und zur hochohmigen Prüfung eines über einen entsprechend hochohmigen
Messwiderstand verlaufenden eigenen Prüfstrompfad mit einem einen Belegungswiderstand
enthaltenden Belegungsstrompfad einer zu prüfenden Schalteinrichtung zu einem Prüf-
und Belegungsstromkreis vereinigen, und in denen der an dem Messwiderstand einer
prüfenden Schalteinrichtung auftretende und von einer Spannungsmesseinrichtung ausgewertete
Spannungsabfall bei Freizustand der zu prüfenden Schalteinrichtung oberhalb und
bei Sperrzustand der zu prUfenden Schalteinrichtung unterhalb eines in der Spannungamesseinrichtung
als Schwellwert festgelegten Grenzwertes liegt und im Zustand der Prüfung ein und
derselben zu prüfenden Schalteinrichtung durch zwei gleichzeitig prüfende Schalteinrichtungen
ebenfalls unterhalb dieses Grenzwertes liegt.
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Eine Schaltungsanordnung dieser Art ist bereits durch die DT-PS 1
146 127, insbesondere Spalte 3, Zeilen 16 bis 25, bekannt. Mit Hilfe von Schaltungsanordnungen
dieser Art ist es
also möglich, bei einem Parallelprüfen zweier
prüfender Einrichtungen aufgrund einer entsprechenden Bemessung der betreffenden
Widerstände zu gewährleisten, dass keine der beiden gleichzeitig prüfenden Einrichtungen
auf die von ihnen gleichzeitig geprüfte nachfolgende zu prüfende Schalteinrichtung
aufprüfen kann. Unter "Parallelprüfen" versteht man bekanntlich den zufalisbedingten
Vorgang, dass ein und dieselbe zu prüfende Schalteinrichtung gleichzeitig durch
zwei prüfende Schalten richtungen geprüft wird. Eine besondere Schwierigkeit hierbei
resultiert daraus, dass zur Vermeidung von Störungen an durchgeschalteten Verbindungen
das Aufprüfen einer prUfenden Schalteinrichtung auf eine zu prüfende Schalteinrichtung
zunachst einen relativ hochohmigen Prüfvorgang und - nach Feststellung des Freizustandes
des Belegungsstrompfades der zu prüfenden Schalteinrichtung - einen relativ niederohmigen
Sperrvorgang vorsieht. "Hochohmig" und "niederohmig" betrifft den Innenviderstand
des Prufstrompfades, der bei Beginn eines PrUivorganges mit dem Belegungsstrompfad
einer zu prüfenden Schalteinrichtung vereinigt wird, wodurch der erforderliche Prüf-
und Belegungsstromkreis zustande kommt. Die Erkennung von Parallelprüffällen ist
mit Hilfe von elektromagnetischen Relais äusserst schwierig. EMD-uhleranlagen sehen
deshalb für die einzelnen Uhler Doppelprüfrelais vor. Ein relativ schnell ansprechendes
Prüfrelais dient einer zeitgerechten Abbremsung und Stillsetzung des W§hlermotors
bei Aufprüfen auf eine freie zu prU-felde Schalteinrichtung; da dieses Relais strenge
Zcitbedingungen zu erfüllen hat und relativ schnell ansprechen muss, vermag es den
Parallelprüffall nicht vom Einzeiprüffall zu unterscheiden. Deshalb ist ein zweites
Prüfrelais vorgesehen, das nach Ansprechen des ersten Prüfrelais erregt wird und
einer Unterscheidung des Parallelprüffalles vom Einzeiprüffall dient.
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Die bereits erwähnte Patentschrift weist bereits daraus hin, dass
es mit Hilfe einer elektronischen Prüfschaltung möglich ist, den Parallelprüffall
vom Einzelprüffall zu unterscheiden.
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Bei der durch die genannte Patentschrift bekannten Schaltung anordnung
ist es jedoch nicht möglich, mit Hilfe ein und der-
selben Prüfschaltanordnung
sowohl den Aufprüfvorgang, der aus einem relativ hochohmigen Prüfen und einem relativ
niederohmigen Sperren des Belegungsstrompfades einer zu prüfenden Schalteinrichtung
besteht, als auch die Uberwachung eines durchgeschalteten Prüf- und Belegungsstromkreises
auf seine Auftrennung bei Verbindungsauslösung zu überwachen. Wird die Verbindungsauslösung
in dem in den Prüf- und Belegungsstromkreis einbezogenen Belegungsstrompfad derjenigen
Schalteinrichtung, auf die zuvor die prüfende Schalteinrichtung aufgeprüft hat,
vorgenommen, so muss die Auftrennung des Prüf- und Belegungsstromkreises im Prüfstrompfad
derjenigen Schalteinrichtung erkannt werden, die zuvor aufgeprüft hat.
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Dies ist mit Hilfe der bekannten Schaltungsanordnung nicht möglich.
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Für die Erfindung besteht die Aufgabe, nicht nur den Parallelprüffall
ebenso wie den Sperrzustand vom Freiprüffall (Freizustand des Belegungsstrompfades
einer zu prüfenden Schalteinrichtung) zu unterscheiden, sondern mit ein und derselben
Prüfschaltanordnung nach Sperrung der zuvor geprüften Schalteinrichtung auch die
Verbindungsauslösung erkennen zu können.
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Die Aufgabe der Erfindung wird nun dadurch gelöst, dass zur Sperrung
einer geprüften und als frei erkannten zu prüfenden Schalteinrichtung und zur weiteren
Überwachung des Prüf-und Belegungsstromkreises auf seine Auslösung (Auftrennung)
mit Hilfe der Spannungsmesseinrichtung sowohl der Widerstandswert des Messwiderstandes
als auch der Schwellwert der Spannungsmesseinrichtung herabgesetzt werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nur im
wesentlich zu ihrem Verständnis beitragenden Bestandteilen dargestellt, worauf diese
jedoch keineswegs beschränkt ist.
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Die Zeichnung ist durch
eine strichpunktierte Linie
x in zwei Teile unterteilt.
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Im oberen Teil der Zeichnung ist auf der linken Seite der Prüfschaltarm
c einer prüfenden Schalteinrichtung, z.B. eines EMDählers, dargestellt. Ein Ausgang
dieses Wählers ist über eine Verbindungsleitung Ltg mit dem Belegungsrelais C einer
zu prüfenden Schalteinrichtung verbunden. Deren der Verbindungsleitung dargestellt
Widerstand soll andeuten, dass die Verbindungsleitung ggf. einen gewissen Innenwiderstand
hat. Das Belegungsrelais C ist in an sich bekannter Weise ausgebildet, wozu auf
das Fachbuch "Edelmetall-Motorwähler in der Fernsprech-Vermittlungstechnik" von
Richard Krause (Oldenbourg-Verlag 1975) hinzuweisen ist.
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Jede zu prüfende Schalteinrichtung weist eingangsseitig einen Belegungsstrompfad
auf, der sich über das Belegungsrelais C und die Verbindungsleitung bis zum Ausgang
eines Wählervielfaches einer vorgeordneten Wahlstufe erstreckt. Als Belegungsstrompfad
ist also in der Zeichnung derjenige Teil des durchschaltbaren Prüf- und Belegungsstromkreises
anzusehen, der sich von dem Minuspol der gemeinsamen Spannungsquelle über das Belegungsrelais
C bis zum Schaltpunkt b erstreckt. Der Prüfstrompfad des gemeinsamen PrUf- und Belegungsstromkreises
erstreckt sich vom Wählerschaltarm c über den Widerstand R5 und die Kontakte d und
e bis zum Pluspol der gemeinsamen Spannungsquelle (Amtsbatterie). Wird während des
Prüfvorganges eines Wählers dessen PrUfstrompfad mit dem Belegungsstrompfad einer
zu prüfenden Schalteinrichtung über den Schaltpunkt b verbunden, so entsteht dadurch
der Prüft und Belegungsstromkreis.
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Bei der in der Zeichnung dargestellten prüfenden Schalteinrichtung
handelt es sich also um einen Wähler, z.B. Gruppenwähler.
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Bei der nicht im einzelnen dargestellten und beschriebenen Belegung
des Gruppenwählers spricht ein Relais an, das den Kontakt e trägt. Dadurch wird
Erdpotential (Pluspotential der Amtsbatterie) an den Schaltpunkt 13 angelegt. Der
Gruppenwähler wird auf nicht im einzelnen gezeigte, an sich bekannte Weise zu einer
Ausgangsgruppe gesteuert. Während des anschlies-
senden Suchlaufes
in dieser Ausgangsgruppe ist ein Relais betätigt, das den Kontakt d trägt. Dadurch
wird der Prüfstrompfad (e - d - R5 - c) geschlossen.
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Während des Suchlaufes des Gruppenwählers ist an die Motorkontakte
ml und m2 auf nicht im einzelnen gezeigte, an sich bekannte Weise Erdpotential angeschaltet.
Die Arbeitsweise eines Wählermotors ist in dem bereits erwähnten Fachbuch "Edelmetall-Motorwähler
in der Fernsprech-Vermittlungstechnik im einzelnen beschrieben.
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Während des Suchlaufes des Gruppenwählers schaltet der Prüfschaltarm
c den Prüfstrompfad einzeln nacheinander an die Belegungsstrompfade der an die Ausgänge
der angesteuerten Ausgangsgruppe angeschlossenen Verbindungsleitungen. Sobald der
Prüfschaltarm c den Prüfstrompfad des Gruppenwählers mit dem Belegungsstrompfad
einer freien zu prUfenden Schalteinrichtung verbindet, kommt ein Prüf- und Belegungsstromkreis
zustande, in welchem u.a. der Widerstand R5 liegt. Im Prüf- und Belegungss romkreis
beginnt nun ein Prüfstrom zu fliessen. Der Prüfstrom zeigt mit einer gewissen Zeitverzögerung
an, die im wesentlichen durch die Induktivität des Belegungsrelais C bestimmt ist.
Zur Beschleunigung des Stromanstieges ist das Belegungsrelais C in an sich bekannter
Weise mit einer Kurzschlussdämpfung ausgestattet, welche schaltbar sein kann.
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Auf nicht gezeigte Weise wurde bei der Belegung des Gruppenwählers
ausserdem der Transistor T2 eingeschaltet. Bei Beginn des Suchlaufes des Gruppenwählers
ist also der Transistor T2 stromdurchlässig, und zwar über seine Emitter-KollektorvStrecke
aufgrund eines huber die Diode G9 und den Widerstand R9 fliessenden Basisstromes.
Der über die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors T2 fliessende Strom verzweigt
sich. Ein Teil fliesst Uber den Gleichrichter G7 und ein anderer Teil fliesst huber
die Widerstände Ril und R12. Der über die Winderstände Ril und R12 fliessende Strom
fliesst über die Anschlusspunkte 4 und 5 eines Operationsverstärkers PR. Aufbau
und Arbeitsweise von Operations-
verstärkern sind an sich bekannt.
Hierzu sei auf die USA-PS 3 903 405 hingewiesen.
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Der Operationsverstärker PR dient als Schwellwertschalter. Seine Eingangsklemmen
1 und 8 sind mit den Anschlussklemmen des bereits erwähnten Widerstandes R5 verbunden.
Die Widerstände R6, R11, R12 und R24 bis R31 sind in an sich bekannter Weise so
bemessen, dass während der Zeit, während der der Transistor T2 über seine Emitter-Kollektor-Strecke
stromdurchläsig ist, der Schwellwert des Operationsverstärkers PR grösser ist als
wenn der Transistor T2 gesperrt ist.
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Kommt während des Wählersuchlaufes über den Messwiderstand R5 ein
Prüfstromkreis zustande, so tritt an diesem Widerstand ein der Höhe des Prüfstromes
entsprechender Spannungsabfall auf. Der Widerstand R5 ist so bemessen, und der Operationsverstärker
PR ist durch entsprechende Bemessung der genannten Widerstände so eingestellt, dass
der Operationsverstärker nur anspricht, wenn der Gruppenwähler über seinen Prüfschaltarm
c den Belegungsstrompfad einer freien Verbindungsleitung erreicht. Erreicht der
Prüfschaltarm dagegen einen Belegungsstrompfad, der niederohmig gesperrt ist, oder
der zufällig gleichzeitig von zwei verschiedenen Gruppenwählern geprüft wird (Stromverzweigung)
oder der sich im Stadium der Verbindungsauslösung befindet (das betreffende Belegungsrelais
ist in an sich bekannter Weise hochohmig geschaltet), so tritt an dem Widerstand
R5 ein Spannungsabfall auf, der niedriger ist als bei Prüfung des Belegungsstrompfades
einer freien Verbindungsleitung.
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Hat der Operationsverstärker PR anhand des an Messwiderstand R5 aufgetretenen
Spannungsabfalles erkannt, dass der Gruppenwähler eine freie zu prüfende Schalteinrichtung
erreicht hat, so gibt er über seinen Ausgang 11 ein Ausgangssignal in Form von negativem
Teilpotential ab, durch welches der Transistor T3, der bis dahin stromundurchlässig
war, über seine Emitter-Kollektor-Strecke stromdurchlässig wird. Dadurch gelangt
Erdpotential an den Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R7 und R8,
wodurch
die Emitter-Basis-Strecke des Transistors T2 kurzgeschlossen wird. Dadurch wird
dieser Transistor stromundurchlässig. Dadurch wird auch der Gleichrichter G7 stromlos.
Das am Widerstand R1 anliegende Minuspotential kann nunmehr als Teilpotential (Spannungsteiler
R1/R2) über die Diode G1 zur Basis des Transistors T1 durchgreifen, wodurch dessen
Emitter-Kollektor-Strecke stromdurchlässig wird. Dadurch gelangt Erdpotential zu
dem relativ niederohmigen Widerstand R4, wodurch dieser effektiv dem Messwiderstand
R5 parallelgeschaltet wird.
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Durch Parallelschaltung der Widerstände R4 und R5 wird praktisch der
Widerstandswert des Messwiderstandes herabgesetzt.
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Dadurch wird der Belegungsstrompfad der zu prüfenden Schalteinrichtung
mit dem Belegungsrelais C niederohmig gesperrt.
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Entsprechend dem Widerstandsverhältnis zwischen dem Widerstandswert
des Widerstandes R5 und der Parallelschaltung der Widerstände R4 und R5 wird der
Spannungsabfall, der vom Operationsverstärker PR über seine Eingangsklemmen 1 und
8 aufgenommen wird, herabgesetzt. Gleichzeitig mit der Sperrung des Transistors
T2 wird nicht nur der Transistor T1 stromdurchlässig, sondern durch Abschaltung
des über die Widerstände R11 und R12 bis dahin fliessenden Stromes wird auch der
Schwellwert des Operationsverstärkers herabgesetzt. Dieser Schwellwert wird so weit
herabgesetzt, dass er kleiner als der im Sperrzustand an der Parallelschaltung der
Widerstände R4 und R5 auftretende Spannungsabfall ist.
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Wenn der Transistor T1 in der zuvor beschriebenen Weise stromdurchlässig
wird, wird ausserdem das Relais H zum Ansprechen gebracht. Es trägt die Kontakte
h1 bis h4. Diese Kontakte übernehmen die weiteren Schaltfunktionen, die in bekannten
EMD-Gruppenwählern vom Prüfhilfsrelais ausgeübt werden.
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Mit Hilfe des Operationsverstärkers wird also nicht nur der Freizustand
des Belegungsstrompfades einer zu prüfenden Schalteinrichtung im Unterschied zum
Parallelprüfzustand, Sperrzustand und Auslösezustand erkannt, sondern nach Prüfung
und Sperrung
des betreffenden Belegungsstrompfades wird ausserdem
der Prüf-und Belegungsstromkreis daraufhin überwacht, ob er in der geprüften Schalteinrichtung
unterbrochen wird. Es wird also der durchgeschaltete Prüf- und Belegungsstromkreis
auf Auslösung seitens der geprüften Schalteinrichtung überwacht.
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Wird der durchgeschaltete Prüf- und Belegungsstromkreis nach Eintritt
des Sperrzustandes im Zuge des Belegungsstrompfades der geprüften Schalteinrichtung
aufgetrennt, so verschwindet der Spannungsabfall an der Parallelschaltung der Widerstände
R4 und R5. Dadurch kehrt auch der Operationsverstärker in seine Ruhelage zurück,
d.h. das Ausgangssignal an seinem Ausgang 11 erlischt. Dadurch wird auch der Transistor
T3 über seine Emitter-Kollektor-Strecke wieder stromlos. Infolgedessen kommt der
Basisstrom für den Transistor T2 über die Widerstände R8 und R9 wieder zustande.
Dieser Transistor wird über seine Emitter-Kollektor-Strecke wird stromführend. Erdpotential
gelangt über die Diode G1 zur Basis des Transistors T1, wodurch dessen Emitter-Kollektor-Strecke
wirder gesperrt wird. Dadurch fällt auch das Relais H wieder ab, wodurch die Wählerauslösung
eingeleitet wird. - Auch wenn es sich hierbei nur um eine kurzzeitige Unterbrechung
des bis dahin im Sperrzustand befindlichen Prüf- und Belegungsstromkreises handelt,
kann derselbe nicht wieder zustandekommen, wenn einmal der Transistor T1 in der
zuvor beschriebenen Weise stromlos geworden ist. Dies stellt u.a.
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der inzwischen geöffnete Kontakt d sicher. Wenn also die Auslösung
einer durchgeschalteten Verbindung einmal vom Operationsverstärker PR und von den
Transistoren T3, T2 und T1 erkannt worden ist, wird die weitere Verbindungsauslösung
erzwungen.
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Der Kondensator C3 dient in Verbindung mit dem Widerstand R8 zur Verzögerung
der beschriebenen Schaltvorgänge, um die erfindungsgemässe Prüfschaltanordnung gegen
kurzzeitige Störspannungsspitzen, z.B. infolge Kabelentladung, unempfindlich zu
machen, d.h. dem Prüfvorgang eine definierte Dauer zu geben. - Der Kondensator C2
dient dem gleichen Zweck. - Der über den Kondensator Cl verlaufende Stromkreis dient
dazu, im Sinne einer Rückkopp-
lung nach Durchlässigschaltung des
Transistors T1 zunächst einmal so schnell wie möglich zu verhindern, dass der Transistor
T2 wieder stromdurchlässig werden kann. Dies hindert jedoch nicht eine Verbindungsauslösung
in der beschriebenen Weise. Nach Eintritt des Sperrzustandes wird der Kondensator
C1 entladen. Wird dann - also zu etwas späterem Zeitpunkt -der Prüf- und Belegungsstromkreis
unterbrochen, so kann der Transistor T2 wieder erneut stromdurchlässig geschaltet
werden, was in der beschriebenen Weise zur Verbindungsauslösung führt.
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Wird beim Aufprüfvorgang der Transistor T3 über seine Emitter-Kollektor-Strecke
in der beschriebenen Weise stromdurchlässig, so gelangt Erdpotential zur Basis des
Transistor T4. Dadurch wird auch dieser Transistor über seine Emitter-Kollektor-Strecke
stromdurchlässig. Nunmehr gelangt Minuspotential über den Widerstand R19 zur Basis
des Transistors T5. An dessen Emitter liegt über wenigstens einen der beiden Motorkontakte
ml bzw. m2 Erdpotential. Aufgrund des einsetzenden Emitter-Basis-Stromes wird auch
dieser Transistor über seine Emitter-Kollektor-Strecke stromdurchlässig. Wie aus
der Zeichnung ersichtlich ist, liegt dieser Transistor mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke
im cluerzweig einer aus den Gleichrichtern G13 bis G16 bestehenden Gleichrichterbrücke.
Sobald die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors T5 stromdurchlässig wird, besteht
über die genannte Gleichrichterbrücke und den Transistor T5 in an sich bekannter
Weise eine in beiden Richtungen stromdurchlässige Verbindung.
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Sobald der Gruppenwähler mit seinem Prüfschaltarm c einen Belegungsstrompfad
einer freien geprüften Schalteinrichtung erreicht hat, wird also eine stromdurchlässige
Verbindung zwischen den Schaltpunkten 9 und 10 über die Emitter-Kollektor-Strecke
des Transistors T5 hergestellt. Dadurch wird in an sich bekannter Weise der Wählermotor
abgebremst und zum Stillstand gebracht.
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Die aus dem Kondensator C4, dem Gleichrichter G12 un dem Widerstand
R17 bestehende Anordnung dient zum Schutz des Transistors T5 gegen Uberlastung.
Dies kann der Fall sein, wenn der Wähler
auf grund von Störspannungseinflüssen
auf den Prüf- und Belegungsatromkreis nur kurzzeitig stillgesetzt wird und sofort
anschliessend wieder zum Weiterlauf freigegeben wird.
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1 Patentanspruch 1 Figur
L e e r s e i t e