DE3544394A1

DE3544394A1 - Circuit arrangement for polarity-independent dial pulse generation in a subscriber device

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

Abstract

For dial pulse generation in subscriber devices, semiconductor switches are used to an increasing extent instead of relays. In switching systems which operate with initiation currents, the so-called initiation resistor must be disposed upstream of the dial transistors and must be connected to both wires of the subscriber line, and this connection must be interrupted during dialling for the sake of a high-impedance internal resistance of the subscriber device. To provide polarity-independent dial pulse generation and to prevent an interruption of the connection between the initiation resistor and the two wires of the subscriber line in the dialling condition, two self-conducting field effect transistors, which feed the identification current to an initiation resistor connected downstream, are disposed symmetrically in relation to the two wires of the subscriber line. When DC loop current is connected, the two field effect transistors are switched by means of two switching transistors, which are disposed symmetrically in relation to one another, in time with the dial pulses generated by a dial pulse circuit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Wahlimpulserzeugung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a circuit arrangement for generating a pulse according to the preamble of the claim 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.Use subscriber devices with pulse dialing for generation the dialing pulse is usually a relay or semiconductor switch. For reliability reasons, are common Semiconductor switch preferred to the use of a relay, because semiconductor switches have no moving parts and no contact erosion occurs as with a relay can.

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.Use switching facilities of the Deutsche Bundespost to detect the presence of a connection request of a participant a so-called identification stream. This identification current is, for example 120 µA with an internal resistance of the Subscriber line connected subscriber facility of, for example, 2.6 kOhm. The allowed voltage drop between the two wires of the subscriber line at the above values to 0.312 V. This low value means that no diode path during the incentive state between the two wires of the subscriber line allowed is.

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.The use of field effect transistors as a dial pulse switch is itself from the DE-OS 29 17 867 or EP-Al 00 36 223 known. Both known circuit arrangements from it for generating a pulse the stimulus resistor must always be in front of the selection transistor be arranged and is with his two Terminals with the two wires of the subscriber line connected. For reasons of high impedance during this connection must be made to the wires of the subscriber line to be interrupted.

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.From DE-OS 34 06 240 a circuit arrangement for Connection of telephone stations to a dialing star system known in which there is an incentive resistance from a series connection of self-blocking field effect transistors and resistors, with the fork switch contacts connected is. Become the fork switch contacts closed, a current can flow in the incentive state flow through the incentive resistor and in the switching device be evaluated. To the incentive resistance a switching transistor is to be switched off in the selected state provided which, depending on the polarity of the loop voltage on the two wires of the subscriber line, blocks one of the two field effect transistors and thereby the connection of the incentive resistance to the two Lines in the subscriber line are interrupted. A polarity independent Election pulse generation is from the DE-OS 34 06 240 known circuit arrangement is not provided.

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.The invention has for its object a circuit arrangement for generating a pulse in a subscriber facility to indicate such that the electoral pulse generation polarity independent and with incentive currents working switching systems can be used is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Patenanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a circuit arrangement solved with the features of claim 1.

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.The circuit arrangement according to the invention has the advantage on that the incentive resistance is not directly with the Wires of the telecommunications line, in particular the subscriber line, must be connected, but via the selection transistors connected to the two wires of the telecommunication line is. This will turn off the stimulus resistance redundant during the election. As an incentive resistor a field effect transistor can also be used, which compared to that known from DE-OS 34 06 240 Circuit arrangement does not have to be voltage-proof.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Preferred embodiments of the invention are in the Subclaims specified.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher beschrieben und erläutert.The invention is based on one in the Drawing shown embodiment described in more detail and explained.

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.Symmetrical to the two wires a, b of a subscriber line L , two self-conducting field effect transistors T 1 , T 11 are arranged, which are vertical MOS field effect transistors of the depletion type. In incentive condition lead the two field effect transistors T 1 and T 11 the identification of a current this downstream incentive to resistance RA. The field effect transistors T 1 and T 11 are switched when the direct current loop is switched on by means of two switching transistors T 2 and T 12 arranged symmetrically to one another in the rhythm of the selection pulses generated by a selection pulse circuit WI .

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.The drain connection of the two field effect transistors T 1 and T 11 is connected to a wire a and b of the subscriber line L. The source connection of the two field effect transistors T 1 and T 11 is each connected to a terminal of the stimulus resistor RA . The collector of the switching transistors T 2 and T 12 arranged symmetrically to one another is connected to the gate connection of the two field effect transistors T 1 and T 11 . A first resistor R 1 and R 11 is arranged between the gate-source path of the two field effect transistors T 1 and T 11 . The election pulses occurring between two connection terminals A 1 and A 2 of the selection pulse circuit WI are applied between the emitter and the base of the switching transistors T 2 and T 12 . The base of each switching transistor T 2 and T 12 is connected via a second resistor R 2 and R 12 to the connection terminal A 1 of the selection pulse circuit WI . An overvoltage protection circuit Ü is connected to the drain connection and a rectifier bridge consisting of diodes D 1 , D 2 , D 11 and D 12 is connected to the source connection of the two field effect transistors T 1 and T 11 . An energy store, in particular a capacitor C , is provided in the selection pulse circuit WI for the power supply in the selected state, which is connected to a diagonal of the rectifier bridge. With the connection terminals in the other diagonal of the rectifier bridge, on the one hand the two terminals of the incentive resistor RA are connected, and on the other hand a voltage divider consisting of the third resistors R 3 and R 13 is connected. The tap of the voltage divider is connected to a terminal in the other diagonal of the bridge.

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.When the subscriber device is switched on to the subscriber line L , the energy store C is empty. The switching transistors T 2 and T 12 can therefore not be controlled and blocked via the second resistors R 2 and R 12 . The gate-source voltage UGS of the two field effect transistors T 1 and T 11 is equal to zero, so that both field effect transistors T 1 and T 11 are conductive. In the incentive state, the identification current can thus flow via the two field effect transistors T 1 and T 11 and via the incentive resistor RA .

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.After evaluating the identification current in the switching device, a higher direct loop current is impressed on the subscriber line L , which flows through the stimulus resistor RA and via the diodes D 2 , D 11 and D 1 , D 12 of the rectifier bridge and charges the energy store C.

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.Because of the integrated diode in the field-effect transistors T 1 and T 11 , that field-effect transistor which is connected to the negative wire of the subscriber line L conducts. The other field effect transistor on the positive wire can be blocked for the generation of the selection pulse by means of the switching transistors T 2 and T 12 . At the connection terminals A 1 and A 2 of the dial pulse circuit WI , dial pulses with an amplitude of, for example, 5 V occur.

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:For the following functional description of the circuit arrangement according to the invention, it is assumed that the wire b has a positive potential and that a negative voltage is present on the wire a . The switching transistor T 12 is switched through with the dial pulse of the dial pulse circuit WI via the second resistor R 12 . A circuit now runs from the positive connection of the capacitor C via the third resistor R 13 (with a resistance value of, for example, 100 kOhm), the first resistor R 11 (with a resistance value of, for example, 10 MOhm) and via the collector-emitter path of the switching transistor T. 12 to the negative connection of the capacitor C. When the switching transistor T 12 is switched on (ie UCE = 0.3 V), a voltage of the first resistor R 11 drops:

5 V - 0,3 V = 4,7 V5 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.(with neglected third resistor R 13 ). A gate-source voltage UGS of -4.7 V drops at the field-effect transistor T 11 , so that the field-effect transistor T 11 is blocked.

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.In a corresponding manner, the switching transistor T 2 is turned on via the second resistor R 2 . Switching transistor T 2 has no effect on the field effect transistor T 1 , since this is continuously switched on because of the integrated diode which is parallel to the path resistance of the field effect transistor T 1 . This diode has no reaction in the incentive state, since the gate-source voltage UGS = 0 and thus the field effect transistor T 1 conducts.

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.Due to the high-impedance resistors R 1 , R 11 and R 3 , R 13 , the dialing pulse is generated almost without power, so that the energy store C only has to provide the energy for the electronic circuit arrangement itself during the dialing. In comparison to the use of a relay for the generation of the dialing pulse, the energy store C would have to deliver a current of at least 4 mA.

Ist eine galvanische Trennung von der Teilnehmerleitung L im Nachrichtensystem gefordert, so sind die Schalttransistoren T 2 und T 12 durch Optokoppler zu ersetzen.If electrical isolation from the subscriber line L in the communication system is required, the switching transistors T 2 and T 12 must be replaced by optocouplers.

Claims

1. A circuit arrangement for generating a pulse in a subscriber device, which is fed remotely from a switching device via a subscriber line ( L ) and which has a low resistance when the identification current is switched on by the switching device and a higher resistance when the direct current loop is connected, characterized in that it is symmetrical to the two Cores ( a, b ) of the subscriber line ( L ) are two self-conducting field effect transistors ( T 1 , T 11 ), which feed the identification current to an incentive resistor ( RA ) and which, when the loop direct current is switched on, by means of two switching transistors ( T 2 , T 12 ) arranged symmetrically to one another ) are switched to the rhythm of the election pulses generated by an election pulse circuit ( WI ).

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the drain connection of the two field effect transistors ( T 1 , T 11 ) each with a wire ( a, b ) of the subscriber line ( L ), the source connection in each case with a terminal of the stimulus resistor ( RA ) and the gate connection are each connected to the collector of the switching transistors ( T 2 , T 12 ) which are arranged symmetrically to one another and that there are selection pulses between the emitter and the base of the switching transistors between two connecting terminals ( A 1 , A 2 ) of the selection pulse circuit WI ( T 2 , T 12 ) are created.

3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the base of each switching transistor ( T 2 , T 12 ) is connected via a resistor ( R 2 , R 12 ) to one of the terminals of the selection pulse circuit ( WI ).

4. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the connection between the terminals of the stimulus resistor ( RA ) and the source connection of the two field effect transistors ( T 1 , T 11 ) is interrupted by means of a further self-conducting field effect transistor when the direct current loop is switched on.

5. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that an overvoltage protection circuit ( Ü ) with the drain connection and a rectifier bridge ( D 1 , D 2 , D 11 , D 12 ) with the source connection of the two field effect transistors ( T 1 , T 11 ) is connected.

6. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the two field effect transistors ( T 1 , T 11 ) are controlled by switching transistors integrated in optocouplers.