DE3509409A1

DE3509409A1 - TUNING FREQUENCY AMPLIFIER FOR TELEPHONE CIRCUITS

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Publication number: DE3509409A1
Application number: DE19853509409
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: MICROLAB SA
Current assignee: MICROLAB SA
Priority date: 1984-04-23
Filing date: 1985-03-15
Publication date: 1985-10-24
Also published as: IT1180142B; IT8468158A0; GB8507659D0; FR2563397A1; BR8401869A; IT8454064V0; IT8468158A1; GB2159021A

Description

WUESTHOFF-v. PECHMANN:-BEHRENS-GOET? d*»hil.freda _tuesthoff (_J917._19s6) WUESTHOFF-v. PECHMANN: -BEHRENS-GOET? d * »hil.freda _tuesthoff ( _J917 . _19s6)

■- - -- DIPL.-ING. GERHARD PULS (1952-I971)■ - - - DIPL.-ING. GERHARD PULS (1952-I971)

MICROLAB SA &' ^Ό'*°°^Ο ^{MÜNCHEN 90} MICROLAB SA &' ^Ό ' * °° ^Ο ^{MUNICH 90}

MICROLAB S.A. , $L SCHWEIGERSTRASSE 2 MICROLAB SA , $ L SCHWEIGERSTRASSE 2

lA-58 726 telefon: (089) 66 ίο ji LA-58 726 phone: (089) 66 ίο ji

telegramm: protectpatent Telex: 524070telegram: protectpatent Telex: 524070

TELEFAX: VIA (089) 2 71 6063 (ill)TELEFAX: VIA (089) 2 71 6063 (ill) Pulse frequency amplifier for telephone circuits

Die Erfindung betrifft einen Stiiranfrequenz-Verstärker (auch Übertrager genannt) für eine Telefonschaltung zwischen zwei entfernten Stationen zur Verstärkung des Stimmsignals in beiden Richtungen mit Verstärkern für das Stimmsignal und Einrichtungen zum Verhindern einer Auto-Oszillation der Verstärker.The invention relates to a shock frequency amplifier (also Called a transmitter) for a telephone connection between two remote stations to amplify the voice signal in both Directions with amplifiers for the voice signal and means for preventing the amplifiers from auto-oscillating.

Derartige Stimmfrequenz-Verstärker dienen in Telefonschaltungen zur Verstärkung des Stimmsignals auf den Telefonleitungen, wenn das Stimmsignal aufgrund des Abstandes zwischen den Stationen stark geschwächt ist.Such voice frequency amplifiers are used in telephone circuits to amplify the voice signal on the telephone lines, if the voice signal is severely weakened due to the distance between the stations.

An derartige Schaltungen werden verschiedene Anforderungen gestellt: Various requirements are placed on such circuits:

1. sie müssen durchlässig (transparent) für den Gleichstrom sein, welcher das Telefon versorgt, den sogenannten Schleifenstrom;1. They must be permeable (transparent) for the direct current that supplies the telephone, the so-called Loop current;

2. sie müssen durchlässig (transparent) für Rufsignale sein (Sinus-Signale mit einer Frequenz von 25 Hz und 80 Volt effektiver Spannung);2. They must be permeable (transparent) for call signals (sinus signals with a frequency of 25 Hz and 80 Volts effective voltage);

3. sie müssen durchlässig (transparent) sein für die Wähl-Signale (Rechteck-Signale mit 48 Vpp und einer Periode von 100 ms);3. They must be permeable (transparent) for the dialing signals (Square wave signals with 48 Vpp and a period of 100 ms);

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, 3. 35Q94C9, 3. 35Q94C9

4. sie müssen geeignet sein, gleichzeitig Stimmsignale (300-3400 Hz) zu verstärken;4. They must be capable of amplifying voice signals (300-3400 Hz) at the same time;

5. sie müssen die Ubertragungseigenschaften der Telefonleitung verbessern, insbesondere hinsichtlich der Störungen des Stimmsignals, Reflexionen des Signals, stationärer Wellen auf der Leitung sowie allen möglichen Arten eines schädlichen Rauschens;5. They must have the transmission properties of the telephone line improve, especially with regard to the interference of the voice signal, reflections of the signal, more stationary Ripples on the line, as well as all kinds of harmful noise;

6. sie müssen einen möglichst geringen Energieverbrauch aufweisen, der in gewöhnlichen Systemen nicht oberhalb von 100 mA liegen soll; und6. They must have the lowest possible energy consumption, not above that in normal systems should be of 100 mA; and

7. sie müssen durchlässig (transparent) sein für Polaritätswechsel auf der Telefonleitung.7. They must be permeable (transparent) for polarity changes on the phone line.

Das Erfordernis einer gleichzeitigen Verstärkung in zwei Richtungen führt zu technischen Schaltungsproblemen. Eine Analyse mittels der allgemeinen Schaltungstheorie zeigt, daß herkömmliche Schaltungen Oszillatoren und nicht Verstärkern entsprechen.The requirement for simultaneous amplification in two directions leads to technical circuit problems. An analysis using general circuit theory shows that conventional Circuits correspond to oscillators and not amplifiers.

Eine andere Schwierigkeit liegt in der Verbindung des Stimmfrequenz-Verstärkers mit der Telefonleitung. Da die Telefonleitung als Signal-Übertragungsleitung nicht einen reinen (Ohm'sehen) Widerstandscharakter aufweist, entspricht sie der distributiver. Parameter- Theorie mit allen Erscheinungen der elektromagnetischen Wellenausbreitung. Herkömmliche Analysen mittels der Kirchhoff'sehen Gesetze sind ungeeignet.Another difficulty lies in the connection of the voice frequency amplifier with the phone line. Since the telephone line as a signal transmission line is not a pure (Ohm's view) Has resistance character, it corresponds to the distributive. Parameter theory with all phenomena of the electromagnetic Wave propagation. Conventional analyzes using Kirchhoff's laws are unsuitable.

Eine mathematische Analyse der Leitung mittels der allgemeinen Theorie elektromagnetischer Wellen zeigt, daß die Signalhöhe bei der Fortpflanzung nicht gleichförmig geschwächt wird, sondern bei hohen Frequenzen höhere Verluste erleidet. Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Signals ändert sich als Funktion der Frequenz, wodurch erhebliche Phasen-Störungen auftreten. Die Reflektion des Signales wird überbetont, was stationäreA mathematical analysis of the line using the general theory of electromagnetic waves shows that the signal height is not weakened uniformly during reproduction, but suffers higher losses at high frequencies. The speed of reproduction of the signal changes as a function of the frequency, which causes considerable phase disturbances. The reflection of the signal is overemphasized, which is stationary

_--■-- _{58 726} _-- ■ - _{58 726}

Wellen und Oszillationen verursacht. Ein Stimmfrequenz-Verstärker in einer Leitung muß nicht nur die positiven Eigenschaften der Leitung erhalten, sondern darüberhinaus deren Leistungsfähigkeit verbessern.Causing waves and oscillations. A voice frequency amplifier in a line must not only have positive properties the management, but also improve their performance.

Im Stand der Technik sind unterschiedlichste Ansätze für Stimmfrequenz-Verstärker vorgeschlagen worden, welche nachfolgend kurz diskutiert werden.A wide variety of approaches for voice frequency amplifiers are in the prior art have been proposed, which are briefly discussed below.

1. Stimmfrequenz-Verstärker mit Hybrid-Spulen:1. Voice frequency amplifier with hybrid coils:

Diese sind als der erste Versuch anzusehen, die obigen Probleme zu lösen. Hybrid-Spulen werden dabei am Ende zweier Einweg-Verstärker eingesetzt.These are to be regarded as the first attempt to solve the above problems. Hybrid coils are used at the end of two one-way amplifiers used.

Eine Hybrid-Spule ist ein Umformer mit vier Windungen, welcher die Eigenschaft hat, die Signale in vorbestimmten Richtungen durchzulassen.A hybrid coil is a four-turn converter, which has the property of passing the signals in predetermined directions.

Es ist wichtig, daß die Impedanzen der Windungen des Umformers denen der Leitung angepaßt sind.It is important that the impedances of the turns of the converter match those of the line.

Die Schwierigkeit beim Entwurf derartiger Hybrid-Umwandler liegt darin, daß das Stimm-Signal als ein Breitband-Signal angesehen werden muß, bei dem die höchste Frequenz etwa 11-mal größer ist als die niedrigste, wodurch die Konstruktion der Spulen extrem schwierig wird.The difficulty in designing such hybrid transducers is that the voice signal is viewed as a broadband signal must be, in which the highest frequency is about 11 times greater than the lowest, whereby the construction of the Winding becomes extremely difficult.

Ein anderer Schwachpunkt einer solchen Anordnung liegt in der Impedanz. Wie bereits erwähnt, ist eine TeIefönleitung eine Übertragungsleitung und ihre Impedanz hängt von der Frequenz ab. Dementsprechend müßte für jede Frequenz der Impedanzwert des Systems geändert werden.Another weak point of such an arrangement is the impedance. As mentioned earlier, a telephone line is one Transmission line and its impedance depends on the frequency. The impedance value should accordingly for each frequency of the system can be changed.

Dieses Problem wird durch einen Kompromiß gelöst. Mittels einer Ausgleichsschaltung wird ein angenäherter Impedanzwert über den gesamten Frequenzbereich (300-3400 Hz) gesucht.This problem is solved by a compromise. By means of a compensation circuit, an approximate impedance value is obtained via the searched for the entire frequency range (300-3400 Hz).

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Allerdings ist die Wahl der Impedanz, der Einsatz der Umwandler und die Anpassung der Impedanzen höchst schwierig.However, the choice of impedance depends on the use of the converter and the matching of the impedances is extremely difficult.

2. Stimmfrequenz-Verstärker mit negativer Impedanz:2. Voice frequency amplifier with negative impedance:

Bei diesem Lösungsversuch wird künstlich eine Schaltung erzeugt, welche als negativer Widerstand wirkt. Sobald eine derartige Schaltung in der Telefonleitung installiert ist, bewirkt sie eine Spannungsverstärkung des Signals gemäß folgenden Gleichungen :In this attempted solution, a circuit is artificially created which acts as a negative resistor. As soon as such Circuit installed in the telephone line, it causes a voltage amplification of the signal according to the following equations :

Vo = Vi -Ii (-R) - IiR . Vo = Vi + IrR Vi.Vo = Vi -Ii (-R) - IiR. Vo = Vi + IrR Vi.

Gleichzeitig sollte die Schaltung die gleichen Eingangs- und Ausgangsimpedanzen aufrechterhalten. Auf diese Weise wird eine Potentialverstärkung erzielt, die nicht mit passiven Bauteilen erreicht werden kann. Diese Schaltung läßt sich nur mit Regelorganen und Halbleitern (als aktive Bauteile) und einer äußeren Spannungsquelle verwirklichen.At the same time, the circuit should maintain the same input and output impedances. That way becomes a Achieved potential gain that cannot be achieved with passive components. This circuit can only be used with regulating organs and semiconductors (as active components) and an external voltage source.

Bei derartigen Schaltungen wird ein Umwandler in eine zweiadrige Telefonleitung eingefügt. Die Primärwindung des Umwandlers liegt in Reihe mit der Leitung und die Sekundärwindung wirkt als Widerstand, welcher in Reihe mit einem aktiven Schaltkreis liegt, der die Polarität des Signalstromes umkehrt. Auf diese Weise wird der tatsächliche Wert des Widerstandes als invertiertes Signal zur Primärwindung reflektiert, wodurch die Funktion als "negativer Widerstand" erfüllt wird.In such circuits, a converter is inserted into a two-wire telephone line. The primary winding of the transducer is in series with the line and the secondary winding acts as a resistor which is in series with an active circuit which reverses the polarity of the signal current. In this way the actual value of the resistor is considered inverted Signal to the primary winding reflected, whereby the function as "negative resistance" is fulfilled.

Um die Eingangs- und Ausgangsimpedanzen aufrechtzuerhalten ist ein weiterer Schaltkreis aus zwei Umwandlern, einem aktiven Kreis (Regelorgane oder Umwandler) und einem Verstärkungswiderstand parallel zur Leitung geschaltet.To maintain the input and output impedances Another circuit made up of two converters, an active circuit (regulating organs or converters) and a gain resistor connected in parallel to the line.

Der Stimmfrequenz-Verstärker mit negativem Widerstand hat theoretisch einen brauchbaren Wirkungsgrad.The voice frequency amplifier with negative resistance has theoretically a useful level of efficiency.

- Jg- 58 726- Born 58 726

Da der Schleifenstrom (der die Telefone speisende Gleichstrom) durch die Primärwindungen des Umwandlers strömt, ist der Bau sehr aufwendig und die Abmessungen sind erheblich.Since the loop current (the direct current feeding the phones) flows through the primary windings of the transducer, the build is very complex and the dimensions are considerable.

Da mehrere Umwandler mit unterschiedlichen Daten eingesetzt werden, leiden die Leistungsdaten der Schaltung. Bei der Herstellung treten die gleichen Probleme auf wie bei Stimmfrequenz-Verstärkern mit Hybrid-Spulen, zum Teil sogar verstärkt.Since several converters with different data are used, the performance of the circuit suffers. In the preparation of the same problems arise as with voice frequency amplifiers with hybrid coils, sometimes even intensified.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehenden Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.The invention is based on the object of overcoming the above disadvantages of the prior art.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Stimmfrequenz-Verstärker der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß als Einrichtung zum Verhindern der Auto-Oszillation Hybrid-Schaltungen mit Operationsverstärkern vorgesehen sind.According to the invention, this object is achieved in a voice frequency amplifier of the type mentioned at the outset in that hybrid circuits are used as a device for preventing auto-oscillation with operational amplifiers are provided.

Die Ersetzung eines passiven Elementes (Hybridspule gemäß dem Stand der Technik) durch ein aktives Element (Operationsverstärker) ist für die Vermeidung von Auto-Oszillationen in einer bidirektionalen Telefonschaltung ein neues Konzept und ermöglicht die Großserienproduktion von Stimmfrequenz-Verstärkern mit mehreren Vorteilen gegenüber solchen herkömmlicher Art. Diese Vorteile sind:The replacement of a passive element (hybrid coil according to the state of the art) by an active element (operational amplifier) is a new concept and enables the avoidance of auto-oscillations in a bidirectional telephone circuit the large-scale production of voice frequency amplifiers with several advantages over conventional ones. These advantages are:

1. Reduzierung des Gewichtes und der Abmessungen der Ausrüstungen; 1. Reduction of the weight and dimensions of the equipment;

2. Reduzierung der Kosten;2. Reducing costs;

3. vereinfachte Herstellung der Ausrüstung; und3. Simplified manufacture of equipment; and

4. Vermeidung kritischer und störanfälliger Bauteile, so daß gleichmäßige Leistungsdaten unter Verwendung integrierter Schaltungen möglich sind.4. Avoidance of critical and failure-prone components, so that consistent performance data using integrated Circuits are possible.

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Nachfolgend ist die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt:The invention is described in more detail below with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Stimmfrequenz-Verstärkers mit Hybrid-Spulen gemäß dem Stand der Technik;Fig. 1 is a schematic view of a voice frequency amplifier with hybrid coils according to the prior art;

Fig. 2 ein vereinfachtes Block-Diagramm eines Stimmfrequenz-Verstärkers gemäß der Erfindung;Figure 2 is a simplified block diagram of a voice frequency amplifier according to the invention;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Operationsverstärkers, wie er erfindungsgemäß verwendet wird;3 shows a schematic representation of an operational amplifier as used in accordance with the invention;

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Signale gemäß dem differentiellen Wellentyp und dem gewöhnlichen Wellentyp, welche an den Eingängen der in Fig. 3 gezeigten Operationsverstärker anliegen; undFig. 4 is a graph of the signals according to the differential Wave type and the usual wave type, which at the inputs of the shown in Fig. 3 Operational amplifier applied; and

Fig. 5 eine Gesamt-Schaltung eines Stimmfrequenz-Verstärkers gemäß der Erfindung, wobei die negativen Eingänge der Verstärker (welche die Eingänge des Operationsverstärkers invertieren) verwendet werden.Fig. 5 shows an overall circuit of a voice frequency amplifier according to the invention, the negative inputs of the Amplifiers (which invert the inputs of the operational amplifier) can be used.

Wie bereits gesagt, folgt der erfindungsgemäße Stimmfrequenz-Verstärker der Betriebsart nach denjenigen bekannten Stimmfrequenz-Verstärkern, wobei Umwandler mit vier Windungen oder Hybrid-Spulen 1 (Fig. 1) durch einen Schaltkreis 2 mit einem Operationsverstärker ersetzt werden, wie er in Fig. 3 gezeigt ist.As already said, the voice frequency amplifier according to the invention follows the mode of operation of those known voice frequency amplifiers, wherein converters with four turns or Hybrid coils 1 (FIG. 1) can be replaced by a circuit 2 with an operational amplifier, as shown in FIG. 3 is.

Fig. 2 zeigt ein Block-Diagramm eines erfindungsgemäßen Stimmfrequenz-Verstärkers, wobei jeder der Blöcke 3 und 4 durch einen aktiven Hybrid-Schaltkreis 2 gebildet wird, welcher aus Operationsverstärkern zusammengesetzt ist, die gemäß Fig. 5 geschaltet sind. Dies wird nachfolgend näher beschrieben. Der Schaltkreis 2 benutzt vorteilhaft die Prinzipien des Signalein-Fig. 2 shows a block diagram of a voice frequency amplifier according to the invention, each of the blocks 3 and 4 being formed by an active hybrid circuit 2, which consists of Operational amplifiers are composed, which are connected as shown in FIG. This is described in more detail below. Of the Circuit 2 advantageously uses the principles of signal input

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ganges mit differentiellem Wellentyp und gewöhnlichem Wellentyp. Diese Signale sind in Fig. 4 schematisch gezeigt, wobei die Bezugszeichen Ll und L2 sich auf die Eingänge des Schaltkreises 2 gemäß Fig. 3 beziehen. Die mit Sl in Fig. 4 dargestellten Signale entsprechen den Signalen differentiellen Wellentyps, während die mit S2 bezeichneten Signale dem gewöhnlichen Wellentyp entsprechen.ganges with differential wave type and ordinary wave type. These signals are shown schematically in Fig. 4, where the reference characters Ll and L2 refer to the inputs of the circuit 2 refer to FIG. The signals shown with Sl in Fig. 4 correspond to the signals of the differential wave type, while the signals labeled S2 correspond to the usual wave type.

Wird in der Schaltung 2 gemäß Fig. 3 der Widerstand Rl gleich R2 und R3 gleich R4, so hat die Schaltung die folgenden charakteristischen Daten:If in the circuit 2 according to FIG. 3 the resistance R1 is equal to R2 and R3 is equal to R4, the circuit has the following characteristics Data:

a) Verstärkung eines Signales S2 gewöhnlicher Wellenform; unda) amplification of a signal S2 of ordinary waveform; and

b) Zurückweisung mit hohem Wirkungsgrad (als Funktion der Qualität des Operationsverstärkers und der Widerstandswerte) des Signales gewöhnlicher Wellenform.b) high efficiency rejection (as a function of op amp quality and resistance values) of the signal of ordinary waveform.

Diese Prinzipien der allgemeinen Theorie von Operationsverstärker-Schaltkreisen wurden erfindungsgemäß angewandt, um einen Stimmfrequenz-Verstärker zu schaffen, dessen Leistungsdaten dem Stand der Technik überlegen sind.These principles of the general theory of operational amplifier circuits were used in accordance with the invention to provide a voice frequency amplifier whose performance characteristics correspond to the Are superior to the state of the art.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Blockdiagramm passiert das Signal Sl frei zur Leitungsseite A, erscheint aber als gewöhnlicher Wellentyp am Ausgang des Hybrid-Schaltkreises 3 und passiert deshalb nicht den Verstärker Al. Das Signal S2 erscheint am Eingang des Hybrid-Schaltkreises 3 als differentieller Wellentyp und passiert die Verstärker Al.In the block diagram shown in Fig. 2, the signal S1 passes freely to line side A, but appears to be more common Wave type at the output of the hybrid circuit 3 and therefore does not pass through the amplifier A1. The signal S2 appears on Input of the hybrid circuit 3 as a differential wave type and passes the amplifier A1.

Im aktiven Hybrid-Schaltkreis 4 erscheint das Signal Sl im differentiellen Wellentyp und passiert frei und verstärkt zum Verstärker A2. Das Signal S2 befindet sich bereits im gewöhnlichen Wellentyp und kehrt nicht zu A2 zurück.In the active hybrid circuit 4, the signal S1 appears in the differential Wave type and passes freely and amplified to amplifier A2. The signal S2 is already in the ordinary Wave type and does not return to A2.

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Auf diese Weise werden gleichzeitig bidirektionale Signale durchgelassen, ohne daß im Stimmfrequenz-Verstärker eine Stromschleife für die Signale Sl und S2 gebildet werden muß.In this way, bidirectional signals are allowed through at the same time without creating a current loop in the voice frequency amplifier must be formed for the signals Sl and S2.

Der Stimmfrequenz-Verstärker weist also keine Wandler auf, sondern aktive Hybrid-Schaltungen, wodurch die schweren und sperrigen Spulen durch aktive Operationsverstärker-Schaltungen im Audio-Frequenzbereich ersetzt werden.The voice frequency amplifier therefore has no transducers, but rather active hybrid circuits, eliminating the heavy and bulky coils through active operational amplifier circuits in the Audio frequency range to be replaced.

Bei dem in Fig. 5 gezeigten Stimmfrequenz-Verstärker werden negative Eingänge der Verstärker, welche die Eingänge der Operationsverstärker invertieren, benutzt. Es versteht sich aber, daß auch die positiven Eingänge benutzt werden können, ohne daß grundsätzliche Unterschiede auftreten.In the voice frequency amplifier shown in Fig. 5, negative Inputs of the amplifiers, which invert the inputs of the operational amplifiers, are used. It goes without saying that the positive inputs can also be used without fundamental differences occurring.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Schaltung formen die Verstärker Z2A, ZlA und Z5A auf der einen Seite der Leitung und ZlB, Z2B und Z5B auf der anderen Seite die bereits in Fig. 2 gezeigten aktiven Hybrid-Schaltungen. Da eine Telefonleitung in jedem Falle einen ausgeglichenen Leiter darstellt, sind drei Operationsverstärker erforderlich, um die anhand der Fig. 3 erläuterten Funktionen auszuführen.In the circuit shown in FIG. 5, the amplifiers form Z2A, Z1A and Z5A on one side of the line and Z1B, Z2B and Z5B, on the other hand, the active hybrid circuits already shown in FIG. 2. There is a phone line in each Case represents a balanced conductor, three operational amplifiers are required to the explained with reference to FIG Perform functions.

Diese Anordnung aus drei Operationsverstärkern wird als "Instrumental-Verstärker" bezeichnet und nimmt ausgeglichene Signale an, wobei die Funktionsdaten gegenüber der in Fig. 3 gezeigten Schaltung verbessert sind. Insbesondere zeigt sie hinsichtlich der Zurückweisung gewöhnlicher Wellentypen gute Eigenschaften.This arrangement of three operational amplifiers is called "instrumental amplifier" denotes and assumes balanced signals, the functional data compared to that in Fig. 3 circuit shown are improved. In particular, it shows good rejection of common wave types Properties.

Die zwei Verstärker ZlA und Z2A sind gleich und Teil des gleichen integrierten Schaltkreises.The two amplifiers Z1A and Z2A are identical and part of the same integrated circuit.

Damit die Widerstandswerte eine Symmetrie ergeben, was eine unabdingbare Voraussetzung für eine wirksame Zurückweisung des gewöhnlichen Wellentyps ist, sind sie jeweils gleich. Es gilt also:So that the resistance values result in a symmetry, which is an indispensable The prerequisite for an effective rejection of the usual wave type is that they are each the same. It applies so:

-/5 - 58 726- / 5 - 58 726

RIA = R2A = RlOA = RIlA
R3A = R4A = R9A = R12A
R5A = R6A = R13A = R14ARIA = R2A = R10A = RIIA
R3A = R4A = R9A = R12A
R5A = R6A = R13A = R14A

Diese Gleichheit ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel und sollte mit einer Abweichung von +1% eingehalten werden.This equality is a preferred exemplary embodiment and should be adhered to with a deviation of + 1%.

Das von der Seite "A" der Leitung kommende Telefonsignal passiert die Widerstände RIA und RlIA und erscheint an den invertierenden Eingängen ZlA und Z2A im differentiellen Wellentyp. Diese Widerstände haben einen hohen Wert (wesentlich größer als die Impedanz der Leitung) und beeinflussen nicht die Eingangsimpedanz. Diese Impedanz wird durch die Widerstände R6A und R13A definiert, deren Summe gleich Zo, der Leitungsimpedanz ist. Auf diese Weise wird eine Anpassung der Impedanzen der Leitung und des Stimmfrequenz-Verstärkers erreicht.The telephone signal coming from the "A" side of the line passes through the resistors RIA and RIA and appears at the inverting ones Inputs Z1A and Z2A in differential wave type. These resistors have a high value (essential greater than the impedance of the line) and do not affect the input impedance. This impedance is provided by resistors R6A and R13A, the sum of which is equal to Zo, the line impedance. In this way, the impedances of the Line and the voice frequency amplifier reached.

Das Signal wird durch die Operationsverstärker ZlA und Z2A verstärkt. Da R4A und R3A sowie R9A und R12A einander gleich sind ergeben sich die Verstärkungsfaktoren wie folgt:The signal is amplified by the operational amplifiers Z1A and Z2A. Since R4A and R3A as well as R9A and R12A are the same, the gain factors are as follows:

R3A , Rl 2A
und R3A, Rl 2A
and

RIA RIlA.RIA RIlA.

Dieses Signal erscheint im differentiellen Wellentyp an den Eingängen von Z5A und wird wiederum um einen Faktor Rl8A verstärkt, wobei R18A gleich R20A ist. R17AThis signal appears in the differential wave type at the inputs of Z5A and is in turn amplified by a factor R18A , where R18A is equal to R20A. R17A

Der Verstärker Z6A beinhaltet verschiedene Schaltkreise, die für eine gute Leistung der Gesamtschaltung erforderlich sind. Dies sind Verstärker mit variablem Verstärkungsfaktor, Hoch- und Tiefpaßfilter, Phasenanpasser und Stabilisierungsschaltungen. Alle diese Einzelteile sind herkömmlicher Art und dem Fachmann bekannt. Sie werden im Stimmfrequenz-Verstärker mit Operationsverstärkern, Widerständen und Kondensatoren zusammengeschaltet. The Z6A amplifier includes various circuits that are necessary for good overall circuit performance. These are amplifiers with variable gain, high and low pass filters, phase adapters and stabilization circuits. All of these items are conventional and known to those skilled in the art. You will be using the voice frequency amplifier Operational amplifiers, resistors and capacitors connected together.

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Der Ausgang der Schaltung Z6A ist ein ausgeglichenes Signal welches mittels zweier Operationsverstärker Z3B und Z4B zu einer Hybrid-Schaltung 4 übertragen wird. Um die Symmetrie des Signales zu erhalten, sind R8B und R16B sowie R7B und R15B jeweils einander gleich.The output of the circuit Z6A is a balanced signal which is supplied by means of two operational amplifiers Z3B and Z4B a hybrid circuit 4 is transmitted. To maintain the symmetry of the signal, R8B and R16B as well as R7B and R15B are respectively equal to each other.

Das Ausgangssignal von Z3B wird mittels zweier Widerstände R6B und R13B zur Seite "B" der Leitung übertragen. Diese Widerstände bilden die Ausgangsimpedanz für das Signal. R5B ist gleich R13B (Symmetrie) und es gilt: R5B + R13B = Zo. Die Ausgangsimpedanz ist also gleich der Leitungsimpedanz.The output signal from Z3B is generated by means of two resistors R6B and R13B to side "B" of the line. These resistors form the output impedance for the signal. R5B is the same R13B (symmetry) and the following applies: R5B + R13B = Zo. The output impedance is therefore equal to the line impedance.

Das Ausgangssignal von Z3B wird gleichzeitig über die Widerstände R5B und R6B (wobei R5B gleich R6B ist) an die Operationsverstärker AlB (über Widerstände RlB und R2B ) angelegt. Dieses Signal erscheint bei ZlB als gewöhnlicher Wellentyp und wird nicht zum Stimmfrequenz-Verstärker rückübertragen. Die Impedanz Zo, welche gleich dem Nennwert der Leitungsimpedanz ist, bewirkt, daß das Signal bei Z3B in Phase und Amplitude angepaßt in den Zuleitungen zu RlB und R2B erscheint.The output signal from Z3B is simultaneously fed through resistors R5B and R6B (where R5B equals R6B) to the operational amplifiers AlB (via resistors R1B and R2B) applied. This signal appears in ZlB as a normal wave type and is not transmitted back to the voice frequency amplifier. The impedance Zo, which is equal to the nominal value of the line impedance, causes the signal at Z3B to be adjusted in phase and amplitude appears in the leads to RIB and R2B.

Das Z4B verlassende Signal passiert die Widerstände R13B und R14B (welche gleich sind) und erscheint als gewöhnlicher Wellentyp in den Zuleitungen zu RlOB und RlIB. Die Impedanz Zo gleicht die Phase und die Amplitude dieses Signals an. Z2B weist das Signal zurück, so daß seine Rückübertragung zum Stimmfrequenz-Verstärker verhindert ist.The signal leaving Z4B passes through resistors R13B and R14B (which are the same) and appears as a common wave type in the supply lines to RlOB and RlIB. The impedance Zo adjusts the phase and the amplitude of this signal. Z2B rejects the signal so that it is prevented from being transmitted back to the voice frequency amplifier.

Das von der Seite "B" der Leitung kommende Signal erscheint in den Zuleitungen zu RlB und R2B im differentiellen Wellentyp und wird verstärkt und durch die Bauteile ZlB, Z2B und Z5B zum Stimmfrequenz-Verstärker weitergeleitet, entsprechend der SeiteThe signal coming from the "B" side of the line appears in the leads to R1B and R2B in the differential wave type and is reinforced and by the components ZlB, Z2B and Z5B to Voice frequency amplifier forwarded, according to the page

Der Verstärkerkreis Z6B entspricht dem Verstärkerkreis Z5A. 2064The amplifier circuit Z6B corresponds to the amplifier circuit Z5A. 2064

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Claims

DIPL.-ING. GERHARD PULS (1952-I971)DIPL.-ING. GERHARD PULS (1952-I971)

D-8000 MUNICH 90 MICROLAB S.A. SCHWEIGERSTRASSE 2

LA-58 726 phone: (089) 6620 ji

* , TELEGRAMM: PROTECTPATENT*, TELEGRAM: PROTECTPATENT

TELEX: 524070TELEX: 524070

telefax: via (089) 271 6063 (in)fax: via (089) 271 6063 (in)

Patent claims:

Voice frequency amplifier for a telephone circuit between two remote stations for amplifying the voice signal in both directions with amplifiers for the voice signal and means to prevent auto-oscillation of the amplifiers,

characterized,

_{hybrid circuits (3 #} 4) with operational amplifiers (ZlA, Z2A, Z5A, ZlB, Z2B, Z5B) are provided as a device for preventing auto-oscillation.

2. Voice frequency amplifier according to claim 1, characterized in that

that two hybrid circuits (3, 4) are provided, each of which is composed of three operational amplifiers (2).

3. Voice frequency amplifier according to one of claims 1 or 2,

characterized,

that at least two of the operational amplifiers (ZlA, Z2A; ZlB, Z2B) of each hybrid circuit (3, 4) have a single integrated Form circuit.

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