DE3544394A1

DE3544394A1 - Schaltungsanordnung zur polaritaetsunabhaengigen wahlimpulserzeugung in einer teilnehmereinrichtung

Info

Publication number: DE3544394A1
Application number: DE19853544394
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl Ing Zschaeck
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1985-12-16
Filing date: 1985-12-16
Publication date: 1987-06-19

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Wahlimpulserzeugung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Teilnehmereinrichtungen mit Impulswahl verwenden zur Erzeugung der Wählimpulse meist ein Relais oder Halbleiterschalter. Aus Gründen der Zuverlässigkeit werden häufig Halbleiterschalter der Verwendung von einem Relais vorgezogen, da Halbleiterschalter keine bewegten Teile aufweisen und kein Kontaktabbrand wie bei einem Relais auftreten kann.

Vermittlungseinrichtungen der Deutschen Bundespost verwenden zur Erkennung des Vorliegens eines Verbindungswunsches eines Teilnehmers einen sogenannten Identifizierungsstrom. Dieser Identifizierungsstrom beträgt beispielsweise 120 µA bei einem Innenwiderstand der an die Teilnehmerleitung angeschlossenen Teilnehmereinrichtung von beispielsweise 2,6 kOhm. Der erlaubte Spannungsabfall zwischen den beiden Adern der Teilnehmerleitung ergibt sich bei den vorgenannten Werten zu 0,312 V. Dieser geringe Wert führt dazu, daß keine Diodenstrecke während des Anreizzustandes zwischen den beiden Adern der Teilnehmerleitung erlaubt ist.

Der Einsatz von Feldeffekttransistoren als Wahlimpulsschalter ist ansich beispielsweise aus der DE-OS 29 17 867 oder der EP-Al 00 36 223 bekannt. Bei den daraus bekannten Schaltungsanordnungen zur Wahlimpulserzeugung muß stets der Anreizwiderstand vor dem Wahltransistor angeordnet sein und ist mit seinen beiden Anschlußklemmen mit den beiden Adern der Teilnehmerleitung verbunden. Aus Gründen der Hochohmigkeit während der Wahl muß diese Verbindung zu den Adern der Teilnehmerleitung unterbrochen werden.

Aus der DE-OS 34 06 240 ist eine Schaltungsanordnung zum Anschalten von Fernsprechstationen an eine Wählsternanlage bekannt, bei der ein Anreizwiderstand, bestehend aus einer Serienschaltung von selbstsperrenden Feldeffekttransistoren und Widerständen, mit den Gabelumschaltkontakten verbunden ist. Werden die Gabelumschaltkonkakte geschlossen, so kann im Anreizzustand ein Strom über den Anreizwiderstand fließen und in der Vermittlungseinrichtung ausgewertet werden. Um den Anreizwiderstand im Wahlzustand abzuschalten ist ein Schalttransistor vorgesehen, welcher, je nach Polung der Schleifenspannung auf den beiden Adern der Teilnehmerleitung, einen der beiden Feldeffekttransistoren sperrt und dadurch die Verbindung des Anreizwiderstands zu den beiden Adern der Teilnehmerleitung unterbricht. Eine polaritätsunabhängige Wahlimpulserzeugung ist bei der aus der DE-OS 34 06 240 bekannten Schaltungsanordnung nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Wahlimpulserzeugung in einer Teilnehmereinrichtung derartig anzugeben, daß die Wahlimpulserzeugung polaritätsunabhängig erfolgt und bei mit Anreizströmen arbeitenden Vermittlungssystemen einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Patenanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung weist den Vorteil auf, daß der Anreizwiderstand nicht direkt mit den Adern der Fernmeldeleitung, insbesondere Teilnehmerleitung, verbunden werden muß, sondern über die Wahltransistoren mit den beiden Adern der Fernmeldeleitung verbunden ist. Damit wird ein Abschalten des Anreizwiderstands während der Wahl überflüssig. Als Anreizwiderstand kann auch ein Feldeffekttransistor verwendet werden, welcher im Vergleich zu der aus der DE-OS 34 06 240 bekannten Schaltungsanordnung nicht spannungsfest sein muß.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher beschrieben und erläutert.

Symmetrisch zu den beiden Adern a, b einer Teilnehmerleitung L sind zwei selbstleitende Feldeffekttransistoren T 1, T 11 angeordnet, welche vertikale MOS-Feldeffekttransistoren vom Verarmungstyp sind. Im Anreizzustand führen die beiden Feldeffekttransistoren T 1 und T 11 den Identifizierungsstrom einem diesen nachgeordneten Anreizwiderstand RA zu. Die Feldeffekttransistoren T 1 und T 11 werden bei angeschalteten Schleifengleichstrom mittels zweier symmetrisch zueinander angeordneter Schalttransistoren T 2 und T 12 im Rhythmus der von einer Wahlimpulsschaltung WI erzeugten Wahlimpulse geschaltet.

Der Drain-Anschluß der beiden Feldeffekttransistoren T 1 und T 11 ist jeweils mit einer Ader a bzw. b der Teilnehmerleitung L verbunden. Der Source-Anschluß der beiden Feldeffekttransistoren T 1 und T 11 ist jeweils an eine Klemme des Anreizwiderstands RA angeschlossen. Der Kollektor der symmetrisch zueinander angeordneten Schalttransistoren T 2 und T 12 ist jeweils mit dem Gate-Anschluß der beiden Feldeffekttransistoren T 1 und T 11 verbunden. Zwischen Gate-Source-Strecke der beiden Feldeffekttransistoren T 1 und T 11 ist jeweils ein erster Widerstand R 1 und R 11 angeordnet. Die zwischen zwei Anschlußklemmen A 1 und A 2 der Wahlimpulsschaltung WI auftretenden Wahlimpulse werden zwischen Emitter und Basis der Schalttransistoren T 2 und T 12 angelegt. Die Basis jedes Schalttransistors T 2 und T 12 ist über einen zweiten Widerstand R 2 und R 12 mit der Anschlußklemme A 1 der Wahlimpulsschaltung WI verbunden. Eine Überspannungsschutzschaltung Ü ist mit dem Drain-Anschluß und eine aus den Dioden D 1, D 2, D 11 und D 12 bestehende Gleichrichterbrücke ist mit dem Source-Anschluß der beiden Feldeffekttransistoren T 1 und T 11 verbunden. In der Wahlimpulsschaltung WI ist für die Stromversorgung im Wahlzustand ein Energiespeicher, insbesondere ein Kondensator C, vorgesehen, welcher an eine Diagonale der Gleichrichterbrücke angeschlossen ist. Mit den Anschlußklemmen in der anderen Diagonale der Gleichrichterbrücke sind einerseits die beiden Klemmen des Anreizwiderstandes RA angeschlossen, andererseits ist ein aus den dritten Widerständen R 3 und R 13 bestehender Spannungsteiler angeschaltet. Der Abgriff des Spannungsteilers ist mit einer Klemme in der anderen Brückendiagonale verbunden.

Beim Anschalten der Teilnehmereinrichtung an die Teilnehmerleitung L ist der Energiespeicher C leer. Die Schalttransistoren T 2 und T 12 können daher über die zweiten Widerstände R 2 und R 12 nicht angesteuert werden und sperren. Die Gate-Source-Spannung UGS der beiden Feldeffekttransistoren T 1 und T 11 ist gleich Null, so daß beide Feldeffekttransistoren T 1 und T 11 leitend sind. Im Anreizzustand kann somit über die beiden Feldeffekttransistoren T 1 und T 11 und über den Anreizwiderstand RA der Indentifizierungsstrom fließen.

Nach dem Auswerten des Identifizierungsstroms in der Vermittlungseinrichtung wird auf der Teilnehmerleitung L ein höherer Schleifengleichstrom eingeprägt, welcher über den Anreizwiderstand RA und über die Dioden D 2, D 11 bzw. D 1, D 12 der Gleichrichterbrücke fließt und den Energiespeicher C lädt.

Wegen der integrierten Diode in den Feldeffekttransistoren T 1 und T 11 leitet jeweils jener Feldeffekttransistor, welche an der negativen Ader der Teilnehmerleitung L anliegt. Der andere Feldeffektransistor an der positiven Ader läßt sich zur Wahlimpulserzeugung mittels der Schalttransistoren T 2 bzw. T 12 sperren. An den Anschlußklemmen A 1 und A 2 der Wahlimpulsschaltung WI treten Wahlimpulse mit einer Amplitude von beispielsweise 5 V auf.

Für die nachfolgende Funktionsbeschreibung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird vorausgesetzt, daß die Ader b positives Potential aufweist und an der Ader a eine negative Spannung anliegt. Der Schalttransistor T 12 wird mit dem Wahlimpuls der Wahlimpulsschaltung WI über den zweiten Widerstand R 12 durchgeschaltet. Vom Plusanschluß des Kondensators C verläuft nun ein Stromkreis über den dritten Widerstand R 13 (mit einem Widerstandswert von beispielweise 100 kOhm), den ersten Widerstand R 11 (mit einem Widerstandswert von beispielsweise 10 MOhm) und über die Kollektor-Emitter-Strecke des Schalttransistors T 12 zum Minusanschluß des Kondensators C. Bei durchgeschaltetem Schalttransistor T 12 (d. h. UCE = 0,3 V) fällt an dem ersten Widerstand R 11 eine Spannung von:

5 V - 0,3 V = 4,7 V

(bei vernachlässigtem dritten Widerstand R 13) ab. Am Feldeffekttransistor T 11 fällt eine Gate-Source-Spannung UGS von -4,7 V ab, so daß der Feldeffekttransistor T 11 gesperrt ist.

In entsprechender Weise wird der Schalttransistor T 2 über den zweiten Widerstand R 2 durchgeschaltet. Schalttransistor T 2 hat keine Auswirkung auf den Feldeffekttransistor T 1, da dieser wegen der integrierten Diode dauernd durchgeschaltet ist, welche parallel zum Bahnwiderstand des Feldeffekttransistors T 1 liegt. Diese Diode hat keine Rückwirkung im Anreizzustand, da hierbei die Gate- Source-Spannung UGS = 0 ist und damit der Feldeffekttransistor T 1 leitet.

Durch die hochohmigen Widerstände R 1, R 11 und R 3, R 13 erfolgt die Wahlimpulserzeugung nahezu leistungslos, so daß der Energiespeicher C während der Wahl nur die Energie für die elektronische Schaltungsanordnung selbst bereitstellen muß. Im Vergleich zur Verwendung eines Relais für die Wahlimpulserzeugung müßte der Energiespeicher C einen Strom von mindestens 4 mA liefern.

Ist eine galvanische Trennung von der Teilnehmerleitung L im Nachrichtensystem gefordert, so sind die Schalttransistoren T 2 und T 12 durch Optokoppler zu ersetzen.

Claims

1. Schaltungsanordnung zur Wahlimpulserzeugung in einer Teilnehmereinrichtung, welche von einer Vermittlungseinrichtung über eine Teilnehmerleitung (L) ferngespeist wird und welche bei einem durch die Vermittlungseinrichtung angeschalteten Identifizierungsstrom einen niedrigen Widerstand und bei angeschalteten Schleifengleichstrom einen höheren Widerstand aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß symmetrisch zu den beiden Adern (a, b) der Teilnehmerleitung (L) zwei selbstleitende Feldeffekttransistoren (T 1, T 11) angeordnet sind, welche den Identifizierungstrom einem Anreizwiderstand (RA) zuführen und welche bei angeschaltetem Schleifengleichstrom mittels zweier symmetrisch zueinander angeordneter Schalttransistoren (T 2, T 12) im Rhythmus der von einer Wahlimpulsschaltung (WI) erzeugten Wahlimpulse geschaltet werden.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drain-Anschluß der beiden Feldeffekttransistoren (T 1, T 11) jeweils mit einer Ader (a, b) der Teilnehmerleitung (L), der Source-Anschluß jeweils mit einer Klemme des Anreizwiderstandes (RA) und der Gate-Anschluß jeweils mit dem Kollektor der symmetrisch zueinander angeordneten Schalttransistoren (T 2, T 12) verbunden ist und daß sich zwischen zwei Anschlußklemmen (A 1, A 2) der Wahlimpulsschaltung WI auftretenden Wahlimpulse zwischen Emitter und Basis der Schalttransistoren (T 2, T 12) angelegt sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis jedes Schalttransistors (T 2, T 12) über einen Widerstand (R 2, R 12) mit einer der Anschlußklemmen der Wahlimpulsschaltung (WI) verbunden ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei angeschaltetem Schleifengleichstrom die Verbindung zwischen den Klemmen des Anreizwiderstandes (RA) und dem Source-Anschluß der beiden Feldeffekttransistoren (T 1, T 11) mittels eines weiteren selbstleitenden Feldeffekttransistors unterbrochen wird.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überspannungsschutzschaltung (Ü) mit dem Drain-Anschluß und eine Gleichrichterbrücke (D 1, D 2, D 11, D 12) mit dem Source-Anschluß der beiden Feldeffekttransistoren (T 1, T 11) verbunden ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Feldeffekttransistoren (T 1, T 11) von in Optokopplern integrierten Schalttransistoren gesteuert werden.