Brevet FR2324181A1 — publié le 19770408

L'invention concerne la détection de l'ouverture et de la fermeture de la boucle d'une ligne d'abonné, c'est-à-dire la détection de l'état de boucle de la ligne d'abonne d'un central téléphonique ou d'un concentrateur et notamment d'un central electronique ou d'un concentrateur électronique. On sait que la detection de l'ouverture et de la fermeture de la boucle d'une ligne d'abonne est utilisee pour detecter le decrochage et le raccrochage du combine téléphonique du poste d'abonne, et pour enregistrer les impulsions de numérotation issues du cadran du poste d'abonne. Il existe de nombreux dispositifs pour realiser cette detection, mais dans le cas particulier des centraux à reseau de connexion ou de concentration electronique, les courants d'alimentation du poste d'abonné et de sonnerie ont une intensité trop élevée pour traverser les points de connexion du reseau de connexion ou du réseau de concentration, et par suite ltequipement propre a chaque abonné est réalisé de telle maniere que lesdits courants ne traversent pas le reseau de connexion ou de concentration.La figure 1 donne un exemple de realisation connue de l'alimentation d'un poste d'abonne. Un poste d'abonne P est relie par les deux fils A et B d'une ligne dtabonne aux enroulements secondaires 1 et 7 d'un transformateur d'alimentation 3, permettant de séparer la parole de l'alimentation continue, les enroulements secondaires étant relies entre eux par un condensateur C1 ; un enroulement primaire 4 est relie au reseau télephonique par l'intermédiaire d'un reseau de connexion ou de concentration ; un dispositif de detection 5 de boucle d'abonne est situe de préférence de manière symetrique sur les deux fils 6 et 7 reliant ledit dispositif de detection aux enroulements secondaires afin de s'affranchir des tensions de mode commun pouvant apparaitre sur la linge d'abonne.Une machine d'appel 8 a un enroulement primaire 9 relie a une alimentation alternative a 50 Hz, un secondaire 11 dont une extrémité est reliée à la polarité positive d'une batterie et au dispositif de detection 5 et l'autre extrémité est reliee a une borne 13, un secondaire 10 dont une extrémité est reliée a la polarité negative -V d'une batterie et au dispositif de détection 5, et l'autre extrémité est reliée a la borne 12. Un relais de sonnerie 14 ayant deux contacts S1 et S2 est commande par une logique de commande, non représentée, situee au central ou dans le concentrateur. Les contacts S1 et S2 sont relies, a travers le dispositif de dPtection 5, resnectivement aux fils 6 et 7, les contacts @I et S2, en l'absence de courant dans le relais de sonnerie 14 relient les fils 6 et 7 respectivement à la polarité négative -Vo et a la nolarite positive de la batterie ; lorsque le relais de sonnerie 14 est alinenté les contacts S1 et S2 relient les fils 6 et 7 resnectivement aux bornes 12 et 13 des secondaires 10 et 11. Le relais de sonnerie 14 vermet de connecter en série les deus secondaires 10 et 11 de manière a former une boucle avec les fils A et @ de la limbe d'abonne les enroulements secondaires 1 et 2, les fils h et 7 et le dispositif de detection 5 ; la connexion des secondaires an et 11 de la machine d'appel s'effectue au rythme de 1,5 seconde de sonnerie et Les dispositifs de detection connus, par exemple les cotinleurs opto-electroniques, ont pour inconvernients soit de ne pas effectuer la detection rendant l'imnulsion de sonnerie, ce qui a pour inconvenient d'injecter un courant alternatif à 50 Hz dans le combiné si l'abonne décroche ledit combiné a cet instant, soit d'utiliser divers dispositifs de filtrage nasse bas qui conduisent a un coût et un encombrement prohibitifs lorsqu'il faut prevoir un tel dispositif pour chaque abonné et de plus ce filtrage doit être déconnecté apres décrochage du combiné Dour permettre l'enregistrement des impulsions de numérotation. L'invention a pour objet un dispositif de détection de boucle d'abonné ne présentant pas les inconvénients des systèmes connus. Le dispositif de détection selon l'invention comprend un pont de résistances situé d'une part entre une machine d'appel reliée à une batterie et d'autre part un transformateur relié à la ligne d'abonné, ledit pont étant également relié à deux entrées d'un comparateur dont la sortie est reliée 3 un dispositif de mesure par l'intermédiaire d'un dispositif d'isolement galvanique, deux contacts d'un relais de sonnerie reliant ledit pont à la batterie lorsque ledit relais de sonnerie n'est pas alimenté, et A la machine d'appel lorsque ledit relais de sonnerie est alimenté, et un troisieme contact reliant un condensateur aux deux entrées du comparateur lorsque ledit relais de sonnerie est alimenté. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront lors de la description de la figure 2 qui représente un exemple de réalisation d'un dispositif de détec- tion de boucle mettant en oeuvre l'invention. Une machine d'appel q, identioue à celle de la figure 1 a son secondaire 10 relié d'une part p la nolarité nagative -5to d'une batterie et d'autre part à une borne 12, et son secondaire 11 relié d'une part a la polarité positive de ladite batterie et d'autre nart à une borne 13 : un relais de sonnerie 14 est alimenté par une logique de commande non renre- sentée et située au central, ou dans le concentrateur, ledit relais de sonnerie avant quatre contacts S1, S2, S3, S4 ; un poste d'abonné, non renrésenté est relié par les fils A et B d'une ligne respectivement à une premiere extrémité des enroulements secondaires 1 et 2 d'un transformateur d'alimentation 3 permettant de séparer la parole de l'alimentation continue, l'enroulement primaire 4 durit transformateur d'alimentation étant relié au réseau télénbonique par l'interme- diaire d'un réseau de connexion ou de concentration, les deuxiemes extrémités des enroulenents secondaires 1 et 2 sont reliées entre elles a travers le contact S4 et un condensateur C1. La deuxieme extrémité de l'enroulement secondaire 1 est relié d'une part au contact 52 à travers une résistance 15 et d'autre part au contact SI a travers deux résistances 16 et 17 en série ; la deuxième extrémité de l'enroulement secondaire 2 est reliée d'une part au contact SI à travers une résistance 18 et d'autre part au contact 52 à travers deux résistances 19 et 20 en série ; les résistances 15 et 18 ont même valeur Ps, les résistances 17 et 20 ont meme valeur R1, et les résistances 16 et la ont même valeur R2. te point 21 commun aux résistances 19 et 20 est relié à une entrée a d'un comparateur C, le point 22 commun aux résistances 16 et 17 étant relié a une entre b dudit comparai teur C ; les entrées a et b sont reliées entre elles par un condensateur C2 en série avec le contact S3.Le comparateur C est alimenté en courant continu par les fils 23 et 24 reliés respectivement aux polarites positive et négative de la batterie, la sortie 25 dudit comparateur C est reliée a travers une résistance 26 et un dispositif d'isolement galvanique constitué par exemple par un photocoupleur PC, a la polarité négative -Vo de la batterie ; le photo-coupleur PC comnrend essentiellement une diode électroluminescente D en série avec la résistance 26, et un photo transistor T excité par la lumiere emise par la diode électroluminescente D.Ledit photo-transistor a son émetteur relié a la terre et son collecteur relié par le fil 27 à un dispositif de mesure 30 lui-même relié a une polarité positive +e d'une alimentation continue. Le comparateur C est un amplificateur différentiel. Lorsque le relais de sonnerie 14 ntest pas alimenté ses contacts S1, 52, 53, S4, sont au repos ; le point 28 commun aux résistances 15 et 20 est alors relié à la nolarité positive de la batterie par le contact 52, le point 29 commun aux résistances 17 et 18 est alors relié par le contact S1 à la polarité -Vo, le condensateur C2 n'est pas relié a 11 entrée b du comnarateur par le contact S3 qui est alors ouvert, le condensateur C1 est relié à l'enroulement secondaire 1 par le contact S4 qui est alors fermé.Lorsque le relais de sonnerie 14 est alimenté, le contact S2 vient sur la borne 13, le contact I vient sur la borne 12, le contact S3 se ferme et le contact S4 s'ouvre. Ainsi pendant les instants de sonnerie le condensateur C2 est relié aux entrées a et b du comparateur C et constitue avec les résistances 16, 17, 19, 20 un filtre passe bas, et le condensateur C1 est déconnecté de maniere à éviter un court circuit de la machine d'appel 8 pendant les instants de sonnerie. Le dispositif de détection de boucle est donc constitué par le pont de résistances 15, 16, 17, 18, 19, 20 > le comparateur C, le condensateur C2, le dispositif de mesure ; le pont de résistances est relié soit a la batterie, soit a la machine d'appel par les contacts 51 et S2 du relais de sonnerie dont le contact S3 permet de brancher le condensateur C2 aux bornes du comparateur pendant les instants de sonnerie et le contact S4 permet de déconnecter le condensateur Cl pendant lesdits instants de sonnerie. En l'absence de courant continu IB dans les fils A et B de la ligne d'abonné les entrées a et b du comparateur C sont polarisées a une tension continue Vo moyenne, Vo étant la tension de la batterie. Les valeurs des résistances 15 2 et 18 du pont sont choisies de manière telle que leur valeur Ro soit au moins mille fois plus petite que la valeur Ri des résistances 17 et 20, et la valeur R2 des résistances 16 et 19, la valeur R1 étant légèrement plus grande, de I à 10 %, que la valeur R2. La différence de valeur entre les valeurs R1 et R2 crée un seuil de détection Vb-Va aux bornes du comparateur, Va et Vb étant respectivement les potentiels des bornes a et b.Le courant IB crée aux bornes des résistances Ro des tensions Ro IB ; un calcul simple donne Va - Vb = Ro IB, et cette tension, lorsqu'elle sera supérieure au seuil de détection, fera basculer le comparateur C et on obtiendra une information en sortie du photocoupleur PC par saturation du photo-transistor T. Le condensateur C2 et les résistances 16, 17, 19, 20 constituent un filtre passe-bas de constante de temps ##### x C2, permettant de détecter l'établissement de la boucle pendant les instants de sonnerie ; si l'on adopte pour les résistances 16, 17, 19, 20 une valeur de l'ordre de quelques centaines de kilohms le condensateur C2 a une valeur de quelques dixiemes de microfarads seulement, et son encombrement est faible. On va donner à présent la détermination du pont de résistances et calculer le temps de réponse du dispositif de détection. On appelle IB min le courant continu de boucle minimum ISON max le courant crête maximum de sonnerie a la fréquence de 50 Hz VSON max la tension crête maximum de sonnerie à la fréquence de 50 Hz IF max le courant de fuite maximum de la ligne d'abonné (fils A et B) Vof f max la tension d'offset maximum du comparateur C R1+R2 Si l'on pose d'autre part = R et R1 = R(1+ #), R2 = R1(1- #) avec #très 2 petit devant 1, e étant de l'ordre de quelques centiemes, la tension de seuil du comparateur C est Vb - Va = e.Vo ; cette tension de seuil doit être supérieure à la somme : tension différentielle Ro IF max due au courant de fuite, plus la 1 1 tension alternative résiduelle de sonnerie. VSON max. #+ Ro ISON RC2w RC2w max, plus la tension d'offset du comparateur noff max #.Vo > Ro IF max + Voff max + 1 . VSON max.# + 1 Ro ISON max. RC2# RC2# soit : La constante de temps RC2 doit être suffisamment grande pour avoir une tension de sonnerie résiduelle faible, mais est limite par le temps de réponse du dispositif de détection ; le temps de réponse maximum nnax est donné Dar l'équation Ro IB min (1 - e- ####) = #. Vo d'où l'on tire : il faut bien entendu que Ro IB min > E.Vo Ces calculs ne tiennent pas compte de la tolérance sur les résistances ; soita la précision des résistances : pour avoir les formules completes, on remplacera e pars - a dans l'équation 1, et E par e + adans l'équation 2. A titre d'exemple on donne les valeurs ci-après Vo = 48 volts, IB min = 15 milliamperes, ISON max = 56 mA, VSON max = 120 volts, IF max = 2,5 mA, Voff max = 0,01 volt, Po = 140 ohms, R = 392500 ohms, C2 = 0,22 microfarads, et a , X, et l'équation 1 donne E > 0,025 ; on en déduit les valeurs R1 et R2 Ri = 402.000 ohms, R2 = 383000 ohms ; le temps de réponse maximum est alors, d'apres l'équation 2 T max = 140 millisecondes. On voit donc que la detection de la fermeture de la ligne d'abonné est détectée tres rapidement ; si l'abonné est le demandeur, la détection a lieu 140 millisecondes apres le décrochage, et si l'abonné est le demandé la détection a leu 140 millisecondes après la fin d'un instant de sonnerie si l'abonné a decro- ohé au cours d'un tel instant, ou 140 millisecondes après le décrochage si celui-ci a lieu dans l'intervalle de temps qui sépare deux instants de sonnerie. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux moyens décrits et représentés et l'on pourra sans s'écarter de l'invention remplacer tout moyen par un moyen equivalent ; ainsi le photocoupleur PC a été utilise pour permettre d'isoler l'appareil de mesure 28 du dispositif de détection, et l'on pourra bien entendu utiliser tout dispositif permettant d'isoler l'appareil de mesure. REVFNDICATIONS 1/ Dispositif de détection de boucle d'une ligne d'abonné constituée nar deux fils (A, ,) reliés respectivement a une première extrémité d'un premier enroulement secondaire (1) et d'un deuxieme enroulement secondaire (2) d'un transformateur (3) dont un enroulement nrimaire (4) est relié au réseau téléphoniaue, caractérisé par le fait qu'il comporte un pont de résistances (1 à 20) relié a une deuxième extrémité de chacun desdits premier et deuxième enroulements secondaires, à un premier contact (SI) et à un deuxième contact (S2) d'un relais de sonnerie (14) et à deux entrées (a, b) d'un comparateur (C) relié en sortie a un dispositif d'isolement galvanique (PC) lui-meme relié à un dispositif de mesure (30) lesdits premier et deuxième contacts connectant ledit pont è une batterie lorsque ledit relais de sonnerie est pas alimenté, et a une machine d'appel (8) reliée a des bornes (12, 13) lorsque ledit relais de sonnerie est alimenté, un condensateur (C2) étant relié aux entrées (a, b) dudit comparateur (C) par un troisième contact (S3) dudit relais de sonnerie lorsque celui-ci est alimenté. 2/ Dispositif de detection de boucle d'abonné selon la revendication 1, caractérisé nar le fait que le pont de résistances (15 a 20) comporte six résistances, que la deuxième extrémité du premier enroulement secondaire (1) est reliée d'une part a une première résistance (15) et d'autre part a une deuxième résistance (16) que la deuxième extrémité du deuxième enroulement secondaire (2) est reliée d'une part a une quatrième résistance (18) et d'autre part à une cinquième resistance (19), que la deuxième résistance (16) est reliée a une troisième résistance (17), que la cinquieme resistance (19) est reliée å une sixième résistance (20), que les première (15) et sixième (20) résistances sont reliées au deuxième contact (es2) du relais de sonnerie (14), que les troisième (17) et quatrième (18) résistances sont reliées au premier contact (S1) du relais de sonnerie, qu'une premier entrée (a) du comparateur est reliée a un point commun (21) aux cinquième (19) et sixième (20) résistances, et qu'une deuxième entrée (b) dudit comparateur est reliée a un point commun (22) aux deuxième (16) et troisième (17) résistances. 3/ Dispositif de détection de boucle d'abonné selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les deuxièmes extrémités des premier (1) et deuxième (2) enroulements secondaires sont reliées a un condensateur (C1) par l'intermédiaire d'un quatrième contact (S4) du relais de sonnerie lorsque celui-ci n' est pas alimenté. 4/ dispositif de détection de boucle d'abonné selon l'une des revendications 1 a 3, caractérisé par le fait que ledit dispositif d'isolement galvanique (PC) est constitué par un photocoupleur.