LOOP CURRENT FEEDING FOR A SIGNALISATION SIGNAL CONVERTOR

Abstract: 1. A loop current supply for a characterising signal converter comprising : a) two supply resistors, each connected to a respective pole see diagramm : EP0104581,P7,F1 of a supply voltage (US ) and to a respective wire (a, b) of a telephone line via filter means and each balanced by a series arrangement of a feeder reactance (L1, L2) and an electronic switch (SE1, SE2) ; b) a regulating device (CC) which maintains the ratio of the voltage drop across the balanced supply resistors to the loop current (IS ) constant by closing and opening electronic switches (SE1, SE2) ; and c) respective switching elements (D1, D2) are each arranged at switch-end terminals of the feeder reactances (L1, L2), via which the loop current (IS ) flows when the electronic switches (SE1, SE2) are open.

Description: Schleifenstromeinspeisung für einen Kennzeichen- umsetzer Die Erfindung betrifft eine Schleifenstromeinspeisung für einen Rennzeichenumsetzer mit zwei Speisewiderständen, die jeweils an einen Pol einer Speisespannung und über Siebmittel an jeweils eine Ader (a, b) einer Fernsprechleitung angeschlossen sind. Die Schleifenstromeinspeisung für Kennzefchenumse tzer erfolgte bislang symmetrisch über Widerstände und Drosseln. Um die Nebensprechdämpfung zu erhöhen, war ausserdem mindestens ein Kondensator zur Siebung vorgesehen. Die in den ohmschen Widerständen erzeugte Warme verhinderte bisher eine kompakte Bauausf3hrung der Kennzeichenumsetzer. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schleiçenstromein speisung für einen Kennzeichenumsetzer anzugeben, bei der die erzeugte Verlustleistung gering ist. Die Erfindung wird dadurch gelöst, dass als Speisewiderstand jeweils die Reihenschaltung einer Speisedrossel und eines an die Speisespannung gefUhrten elektronischen Schalters vorgesehen ist, dass eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, die das Verhältnis des Spannungsabfalls an den nachgebildeten Speisewiaerständen zi:rn Schleifenstrom durch Schliessen oder Öffnen der elektronischen Schalter konstant hält, und dass Schaltelemente am schalterseitigen Anschluss der Speisedrosseln vorgesehen sind, über die der Schleifenstrom bei geöffneten elektronischen Schaltern fliesst. Die ohmschen Widerstände, die den Speisestrom bestimmen, sind durch eine Serienschaltung einer Speisedrossel mit einem elektronischen Schalter ersetzt. Durch die angegebenen Steuerkriterien der elektronischen Schalter wird ein ohmscher Widerstand nachgebildet. Sind die elektronischen Schalter geöffnet, muss dafür gesorgt werden, dass der Strom in den Induktivitäten in der ,selben Richtung weiterfliessen kann. Da diese Schaltungsanordnung nur kleine ohmsche Widerstände enthält, ist die Wärmeentwicklung gering. Es ist vorteilhaft, dass als Schaltelemente Dioden vorgesehen sind. Durch die Schaltdioden fliesst der Strom, während die elektronischen Schalter geöffnet sind. Dies ist eine sehr einfache Lösung, um den Stromkreis zu schliessen. Es ist vorteilhaft, dass die Regeleinrichtung die elektronischen Schalter mit einer konstanten Frequenz betätigt und die Schliesszeiten der elektronischen Schalter variiert. Die Schaltfrequenz kann so gewählt werden, dass sie und ihre Oberwellen keine Störungen verursachen. Hier ist die Abtastfrequenz (z.B. 8 XHz) zu beachten. Es ist zweckmäBig, dass die Regeleinrichtung einen ersten Komparator enthält, dessen erstem Eingang eine dem Schleifenstrom proportionale Spannung zugeführt ist, dessen zweitem Eingang eine dem Spannungsabfall an den nachgebildeten Speisewiderständen proportionale Spannung zugeführt ist, dass der an einem Eingang des ersten Komparators anliegenden Spannung eine dreieckförmige Spannung konstanter Frequenz überlagert ist und dass der Ausgang des ersten Komparators an die Steuereingänge der elektronischen Schalter geführt ist. Die Regelbedingungen werden durch einen Komparator auf einfache Art realisiert. Einer Eingangsspannung des Komparators wird eine Dreieckspannung in der gewünschten Schaltfrequenz überlagert. Es ist vorteilhaft, dass ein Verstärker zur Messung des Spannungsabfalls an den nachgebildeten Speisewiderständen an die fernsprechleitungsseitigen Anschlüsse der Speisedrosseln angeschlossen ist und dass der Ausgang des Verstärkers über einen Tiefpass an den zweiten Bin- gang des ersten Komparators geführt ist. Durch den ein!eschalteten Tiefpass wirkt der durch jeweils eine Speisedrossel und einen elektronischen Schalter gebildete Schaltregeler als Induktivität für Sprachfrequen zen mit der entsprechenden Siebwirkung. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Im folgenden wird das Prinzip und ein Ausftiiirungsbei- spiel der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine herkömmliche Schleifenstromeinspeisung, Fig. 2 eine erfindungsgemässe Schleifenstromeinspei sung, Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 4 eine Schaltung zur Messung des Schleifenstro mes, Fig. 5 eine Schaltung zur Messung der Spannung am Schleifenwiderstand, Fig. 6 eine Gleichrichterschaltung zur Betragsbildung, Fig. 7 eine Ansteuerlogikschaltung, Fig. 8 ein Prinzipschaltbild der erfindungsgemässen Schleifenstromeinspeisung, Fig. 9 ein Zeitdiagramm des in einer Drossel flie senden Stromes und Fig.1O ein Zeitdiagramm der Eingangsspannungen des Regelteiles. Bei der in Fig. 1 dargestellten herkömmlichen Stromeinspeisung sind die Fernsprechadern a, b über jeweils eine Drossel DR1, DR2 und jeweils einen ohmschen Widerstand R1, R2 an den Minuspol bzw. Masse der Speisespannung U5 angeschlossen. Ein Kondensator C ist zwischen die Verbindungspunkte a1, b1 der Drosseln DR1, DR2 mit den ohmschen Widerständen R1, R2 geschaltet. Uber Kondensatoren CII, C12 gleichstroimmässig von den Fernsprechadern a, b entkoppelte Anschlusspunkte aO und bo führen zu einer ersten Fernsprechvermittlung. An die Anschlusspunkte a2 und b2 ist ein Fernsprechteilnehmer oder eine zweite Vermittlung, symbolisiert durch den Widerstand RL, angeschlossen. Der gesamte zwischen den Anschlusspunkten a2 und b2 liegende ohmsche Widerstand ist mit RL bezeichnet. Ftir die Kennzeichenübeftragung sind nur die Gleichstromwiderstände von Bedeutung. Über den ohmschen Widerstand R2, die Drossel DR2, den Widerstand RL, die Drossel DR1, fliesst der für die Kennzeichenübertragung notwendige Speise strom Is. Die Übertragung der Kennzeichen erfolgt beispielsweise durch die Unterbrechung des Stromkreises durch den Fernsprechteilnehmer bzw. die zweite Vermittlung. In den Speisewiderständen Ri, R2 wird beträchtliche Wärme erzeugt. In Fig. 2 ist die erfindungsgemässe Stromeinspeisung dargestellt. Die Soeisewiderstände R1 und R2 sind jeweils durch die Reihenschaltung einer Speisedrossel L1 mit einem elektronischen Schalter SEI und eines kleinen ohmschen Widerstandes R3 bzw. durch die Reihen schaltung L2, SE2 und R4 ersetzt. Die Reihenschaltung L1, SEi, R3 liegt zwischen dem Anschlusspunkt a1 und dem Minuspol der Speisespannung Us; die Reihenschaltung L2, SE2, R4 liegt zwischen dem AnschluBpu,Skt b1 und Masse der Speisespannung Us. Zwischen den Anschlusspunkten a1 und b1 liegt wiederum der Kondensator C. Eine erste Schaltdiode D1 ist an den Anschluss der Speisedrossel L1 angeschaltet, der mit dem ersten elektronischen Schalter SEI verbunden ist. Die Kathode dieser Diode ist an Masse geschaltet. Eine zweite Diode D2 ist ebenso an die zweite Speisedrossel L2 angeschaltet. Ihre Anode ist mit dem Minuspol der Speisespannung US verbunden. Eine Regelt in richtung CC steuert die elektronischen Schalter SEI und SE2. Diese schliessen und öffnen gleichzeitig. Zusammen mit den Speisedrosseln bilden sie ohmsche Widerstände nach. Die ohmschen Widerstände R3, R4 dienen in erster Linie als Messwiderstände zur Steuerung der elektronischen Schalter SEI und SE2. Da ihr Widerstandswert sehr gering ist, wird nur unwesentliche Wärme erzeugt. Aus Gründen der Ubersprechdämpfung ist der dargestellte symmetrische Aufbau der Stromeinspeisung erforderlich. Die Versorgungsspannung kann üblicherweise zur Kennzeichenüber- tragung umgepolt werden. In diesem Fall sind weitere Schalter und entsprechend gepolte Schaltdioden erforderlich. In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Das Ausführungsbeispiel enthält vier elektronische Schalter SEI bis SE4. Der erste elektronische Schalter SEI ist über den ohmschen Widerstand R3 (entsprechend Fig. 2) an den Minuspol der Versorgungsspannung angeschaltet, die in dieser Figur nicht weiter dargestellt ist. Der zweite Anschluss des ersten elektronischen Schalters SE1 ist mit der ersten Speise drossel L1 verbunden. Der zweite Anschluss der ersten Speisedrossel L1 ist mit dem Anschlusspunkt a1 verbunden. An diesen Anschlusspunkten sind die Dioden D1 und D3 angeschaltet; die Kathode der Diode Di ist mit Masse verbunden, während die Anode der Diode D3 mit dem Mirus- pol verbunden ist. In gleicher Weise ist der zweite elektronische Schalter SE2 über den ohmschen Widerstand R4 an Masse angeschaltet, während sein zweiter Anschluss mit der zweiten Speisedrossel L2 verbunden ist. Der zweite Anschluss der zweiten Speisedrossel L2 ist mit dem Anschlusspunkt b1 verbunden. An ihm sind die Dioden D2 und D4 in der gleichen Weise wie Dioden D1 und D3 angeschlossen. Zwischen den Anschlusspunkten a1 und b1 liegt der Kondensator C; weitere Kondensatoren Ci und C2 sind von den Anschlusspunkten a1 und b1 zur Siebung ebenfalls gegen Masse geschaltet. ttber den ohmschen Widerstand R3 ist ein dritter elektronischer Schalter ebenfalls an den Minuspol der Versorgungsspannung angeschlossen. Sein Ausgang ist jedoch wie beim zweiten elektronischen Schalter S22 an die rweite Speisedros- sel L2 angeschaltet. In gleicher Weise ist ein vierter elektronischer Schalter SE4.über den ohmschen Widerstand R4 an die erste Speisedrossel L1 angeschaltet. Die elektronischen Schalter SEI und SE2 werden gleich- zeitig über einen fünften Transistor TR5 angesteuert, dessen Basis an den Ausgang 08 einer Ansteuerlogik A.L angeschlossen ist. Die elektronischen Schalter SE3 und 534 werden dann entsprechend über einen sechsten Tran- sistor TR6 angesteuert, dessen Basis mit dem Ausgang 07 der Ansteuerlogik AL verbunden ist. An die polfernen Anschlusspunkte der Widerstände R3 und R4 sind die Eingänge 15 und 14 einer Additionsschaltung AD angeschaltet, deren Ausgang 04 mit dem 3in- gang 16 einer Überwachungsschaltung M0 und dem nichtin- rertierenden Eingang eines ersten Komparators CO1 ver bunden ist. Der Ausgang des ersten Komparators Col ist mit dem Eingang I7 der Ansteuerlogik AL verbunden. Der invertierende Eingang des ersten Komparators COI ist über einen Kondensator C3 an Masse geschaltet und über einen Widerstand R7 mit dem Ausgang 03 einer Gleichrichterschaltung GL, deren Eingang 13 mit dem Ausgang 1 eines Verstärkers AMP verbunden ist. Die Eingänge Ii und I2 sind jeweils mit einem der AnschluB- punkte a1 bzw. b1 verbunden. Uber einen achten Widerstand RS ist der invertierende Eingang des ersten Komparators Col ebenfalls an einen Anschlusspunkt IT geführt, an dem eie Rechteckspannung anliegt. Der Ausgang eines zweiten Komparators C02 ist an einen weiteren Eingang I8 der Ansteuerlogik angeschaltet. Der nichtinvertierende Eingang des zweiten Komparators C02 ist über einen Spannungsteiler R31, R32 mit dem Ausgang 01 des Verstärkers AMP verbunden. Der zweite Anschluss des Widerstandes R32 ist über einen Inverter IN2 mit dem Ausgang 06 der Sberwachungsschaltung MO verbunden. Der invertierende Eingang des zweiten Komparators C02 ist über einen gegen Masse geschalteten ohmschen Spannungsteiler R9, RiO mit dem Ausgang eines NAND-Gatters G7 verbunden. Der erste Eingang dieses NAND-Gatters ist an den Ausgang 06 der Uberwachungsschaltung MO angeschlossen, der zweite Eingang des NAND-Gatters G1 ist an einen Polaritätssteuereingang Ip angeschaltet, der ebenfalls über den Eingang Ig in den Verstärker AMP eingreift und die Stromrichtung, d.h. die Polarität an den Anschlusspunnten a1 und bl, bestimmt. Ein Ausführungsbeispiel des elektronischen Schalters SE3 ist detailliert dargestellt. Er enthält einen NPN Transistor TR3, der über den PNP-Transistor TR5 und den Spannungsteiler R6, R5 angesteuert wird. Der Ver bindungspunkt der Widerstände R6, R5 ist mit der Basis von TR3 verbunden, der andere Anschlusspunkt des Widerstandes R5 ist an den Emitter von TR3 und damit auch an den Widerstand R3 angeschlossen. Eine Diode D5 liegt zwischen dem Kollektor des Transistors TR3 und dem Ansteuereingang des dritten elektronischen Schalters SE3. Sie verhindert, dass der Transistor TR3 in die Sättigung gesteuert wird und ermöglicht dadurch ein schnelleres Schaltverhalten des Transistors. Der elektronische Schalter SEi ist identisch aufgebaut. Die elektronischen Schalter SE2 und SE4 weisen bis auf die Verwendung von PNP-Transistoren und der Polung entsprechender Dioden einen identischen Aufbau auf. Bevor auf nähere Schaltungseinzelheiten eingegangen wird, soll zunächst die Funktion der Stromeinspeisung kurz erläutert werden. Ueber die Ansteuerlogik AL wird Jeweils ein Paar elektronischer Schalter SE1, SS2 oder SE3, SE4 periodisch durchgeschaltet. Die Schliesszeiten werden von einem Regelkreis bestimmt, der den VerstÅar- ker ±MP, dle Gleichrichterschaltung GL, die Additionsschaltung AD und den ersten Komparator CO? enthält. Für das periodische Durchschalten sorgt die Uberlagerung einer dreieckförmigen Spannung, die durch den Widerstand R8 und den Kondensator C3 aus einer am Takteingang IT anliegenden Rechteckspannung gebildet wird. Die Uberlagerung dieser Spannung ist für die punktion der Schaltung nicht notwendig, sie ist jedoch erforderlich, um kein störendes Frequenzspektrum durch Regelvorgänge zu bekommen. Uber den Polaritätssteuereingang Ip wird bestimmt, welches Paar elektronischer Schalter verwendet wird und damit, welche Polarität an den Anschlusspunkten a1 b1 anliegt. Die Uberwachungsschaltung MO sorgt über das NAND-Gatter G1 für die Beibehaltung der Polarität bei geöffneter Schleife zwischen den Anschlusspunkten a1, b1. Dies erfolgt durch Anlegen unterschiedlicher Schwellen an den invertierenden Eingang des zweiten Komparators C02 und durch Umschalten des Spannungsteilers R31, R32. In Fig. 4 ist die Addtionsschaltung AD dargestellt. Sie enthält einen PNP-Transistor TR8, dessen Emitter Ueber einen ohmschen Widerstand Ril an den Eingang I4 angeschaltet ist. Die Basis dieses Transistors ist mit dem Kollektor eines NPN-Transistors TR9 verbunden, dessen Emitter über einen Widerstand R13 an den Minuspol der Speisespannung Us angeschlossen ist. Die Basis dieses NPN-Transistors ist mit der Basis und dem Kollektor eines weiteren NPN-Transistors verbunden, dessen Kollektor über einen Widerstand R12 an Masse liegt. Der Emitter des Transistors TR7 ist an den Eingang I5 angeschaltet. Die Transistoren TR7 und TR9 bilden somit eine bekannte Stromspiegelschaltung. An dem Kollektor des PNP-Transistors TR8 liegt die Summe der Eingang spannungen dieser Additionsschaltung an, da R13 gleich Ril ist. Ein Siebkondensator C4 am Kollektor des Tran- sistors TR8 sorgt für eine konstante Gleichstannung. Der Ausgang 04 der Additionsschaltung ist mit der Uberwachungsscnaltung MO verbunden, die aus einem dritten Komparator C03 besteht. Die Schwelle wird durch einen Spannungsteiler R14, R15 am invertierenden Eingang des dritten Komparators C03 festgelegt. Andere Schaltungs- anordnungen, bei denen die Überwachungsschaltung eine Hysterese aufweist, sind ebenfalls vorteilhaft. Die Additionsschaltung misst die Spannungsabfälie an den Widerständen R3 und R4 und somit den Speisestrom. Wegen eventueller Unsymmetrien ist die Messung sowohl des ausgesendeten als auch des zurückfliessenden Stromes zweckmässig. Der Verstärker :MP nach Fig. 5 enthält zwei Operation verstärker Al, A2 urd einen Transistor TR50. Der Eingang des Verstärkers AMP ist über einen Widerstand R18. mit dem invertierenden Eingang des ersten Operationsverstärkers Al verbunden. Ein Rückkopplungswiderstand R20 ist vom Ausgang auf den invertierenden Eingang geschaltet. Ein weiterer Widerstand R19 ist vom invertierenden Eingang an den Minuspol der Spannung U5 geschaltet. Der zweite Eingang I2 des Verstärkers AMP ist uber einen Spannungsteiler R16, R17 an den nicht invertierenden Eingang des ersten Operationsverstär- kers Al geschaltet. Über einen Widerstand R21 ist der Ausgang des ersten Operationsverstärkers mit dem invertierenden Eingang des zweiten Operationsverstärkers A2 verbunden. Im Rückkopplungsweg des zweiten Operationsverstärkers A2 liegt die Parallelschaltung eines Widerstandes R22 und eines Kondensators C5. Der nichtinvertierende Eingang dieses Operationsverstärkers ist geerdet. Der Polaritätssteuereingang Tp ist mit der Basis eines PTP-Transistors TR50 verbunden, dessen Kollektor über einen Widerstand R26 an den Minuspol der Speisespannung Us angeschaltet ist. Ausserdem ist der Kollektor des Transistors TE50über die Reihenschal- tung der Widerstände R2v, R24 und R25 ebenfalls an den invertierenden Eingang des zweiten Operationsverstär- kers A2 angeschaltet. Der Verbindungspunkt der Widerstande R23 und R24 und der Verbindungspunkt der Widerstände R24 und R25 liegen über jeweils einen Kondensa- tor C6 und C7 an Masse. Der Verstärker AMP soll an seinem Ausgang 1 ein Signal liefern, das dem Spannungsabfall am Speisewiderstand entspricht, der durch die Reihenschaltung Jeweils einer Speisedrossel und eines elektronischen Schalters nachgebildet ist. Das bedeutet, dass bei kleinem fliessenden Speiseströmen nur eine kleine Ausgangsspannung, bei grösseren Speiseströmen dagegen eine grössere Ausgangsspannung geliefert wird. Fliesst dagegen kein Speise strom, so muss der Ausgang O des Verstärkers AMP Null Volt abgeben. Die Messung wird zweckmässigerweise an den Anschlusspunkten a1, b1 vorgenommen Am ersten Eingang Ii des Verstärkers AMP liegt bei offener Schleife der Minuspol der Speisespannung Us an, am zweiten Eingang 12 mdes Verstärkers AMP liegt dagegen Masse (Null Volt). an. Durch die Dimensionierung der Spannungsteiler R16, R17 und R18, R19, R20 entsteht am Ausgang des ersten Operationsverstärkers Al eine positive Spannung. Der Transistor TR5D ist jedoch durch das Anliegen von Masse an seinem Eingang gesperrt. Die Summe der über den Widerstand R21 und die an-US liegende Reihenschaltung der Widerstände R23 bis R26 in den invertierenden Eingang des zweiten Operationsverstärkers A2 eingespeisten Ströme ist Null. Damit liegt der Ausgang des Ver stärkers A2 auS Null. Durch das Anlegen eines negativer Potentials an den Polaritätssteuereingang Ip kommt es zu einer Umpolung der Spannungen an den BnngEngen 21 und '2 des Verstärkers AMP. Durch die Dimensionierung der ofrnschen Spannungsteiler wird erreicht, dass darm am Ausgang des ersten Operationsverstärkers Al Null Volt bei geöffneter Schleife anliegen. Da jetzt der Transistor TR5Ddurchgeschaltet ist, an seinem Kollektor also Null Volt anliegen, liegt dieses Potential ebenfalls am invertierenden Eingang des zweiten Ope rationsverstärkers A2 an. Fliesst Speisestrom, wird das Ausgangspotential des zweiten Operationsverstärkers A2 negativ. Bei umgedrehten Eingangspotentialen würde es dagegen bei einem fliessenden Speisestrom positiver. Die Kondensatoren C6, C7 bilden mit den Widerständen R23, R24 einen Tiefpass und sorgen dafür, dass sich bei einem gewünschten Folaritätswechsel auf den Fernsprechadern die Ausgangsspannung des Verstärkers AMP langsam ändert. E2r die Regelung wird eine von der Polarität unabhän gige Regelgrösse benötigt. Deshalb ist an den Ausgang 01 des Verstärkers AMP eine Gleichrichterschaltung GL (Fig. 6) angeschaltet, die in bekannter Weise bei einer von Null Volt verschiedenen Eingangs spannung stets dieselbe negative Ausgangsspannung liefert. Die Gleichrichterschaltung enthält einen dritten und vierten Operationsverstärker A3 und A4. Der Ausgang des dritten Operationsverstärkers A3 ist über eine Diode D10 mit dem Ausgang 03 der Gleichrichterschaltung verbunden. Der Ausgang des vierten Operationsverstärkers A4 ist ebenfalls über eine weitere Diode D11 mit dem Ausgang 03 verbunden. ueber einen Widerstand R29 ist der Ausgang 03 an das positive Betriebspotential +U3 der Operationsverstärker geschaltet. Aus Gründen der Uber sichtlichkeit wurden die Betriebsspannungsanschlüsse UB der Operationsverstärker nicht eingezeichnet. Der dritte Operationsverstärker A3 ist über einen Widerstand R28 gegengekoppelt. Uber einen weiteren Wider- stand R27 ist der invertierende Eingang mit dem Bin- gang 13 der Gleichrichterschaltung GL verbunden. Dieser Eingang ist ebenfalls direkt mit dem nichtinvertierenden Eingang des vierten Operationsverstärkers A4 verbunden. Auch dieser Operationsverstärker ist durch den Widerstand RgO gegengekoppelt. Ein weiterer Widerstand R31 ist vom invertierenden Eingang gegen Masse geschaltet. Auch der nichtinvertierende Eingang des dritten Opera tionsverstärkers A3 liegt an Masse. Da die Operationsverstärker das Eingangs signal sozusagen gegenpolig behandeln, wird jeweils das negativste Ausgangssignal die Spannung am Ausgang 03 der Gleichrichterschaltung bestimmen. Je mehr die Spannung am Eingang I3 von Null Volt abweicht, desto negativer wird das Ausgangspotential der Gleichrichterschaltung. Die Dioden D10 und Dil können bei Open-Kollektor-Opera tionsverstärkern, z.B, TAA 27 61 der Firma Siemens, München, entfallen. Die Ansteuerlogik in Fig. 7 enthält zwei NAND-Gatter G2, G3 und einen Inverter IN. Der Eingang I7 der Gatterlogik führt auf jeweils den ersten Eingang jedes NAND-Gatters. Die Ausgänge der NAND-Gatter G2 und G3 sind mit 07 und 08 bezeichnet. Der Eingang 18 der Ansteuerlogik ist direkt mit dem zweiten Eingang des NAND-Gatters G3 und über den Inverter IN mit dem zweiten Eingang des NAND-Gatters G2 verbunden. Uber die Ansteuerlogik wird jeweils ein Paar elektronischer Schalter SEl, SE2 oder SE3, SE4 angesteuert. Die Auswahl erfolgt über den Eingang I8, der mit dem Ausgang des zweiten Komparators C02 verbunden ist. Ueber den Eingang I7 der Ansteuerlogik wird die Zeitdauer des Durchschaltens vom ersten Komparator C01 bestimmt. In Fig. 8 ist das Prinzip der erfindungsgemanen Schlei fenstromeinspeisung vereinfacht dargestellt. Zwischen den Anschlusspunkten a1 und b1 liegt der Widerstand RL. Dieser symbolisiert wieder einen Fernsprechteilnehmer oder eine Vermittlung einschliesslich des Widerstandes der Fernsprechleitung. Der Anschlusspunkt b1 ist Uber eine Induktivität L und einen elektronischen Schalter SE an den Piuspol der Speisespannung US angeschaltet. Der Minuspol der Speisespannung US ist mit dem Anschlusspunkt a1 und der Anode einer Diode D verbunden, deren Kathode mit dem Verbindungspunkt der Induktivität L mit dem elektronischen Schalter SE verbunden ist. Der elektronische Schalter SE wird von einer Regelung CC gesteuert, der als Regelgrössen der Spannungsabfall U.Rs am durch die Induktivität L und dem elektronischen Schalter 53 nachgebildeten Speisewiderstand und der Schleifenstrom Is zugeführt werden. Durch Siebglieder, hier nicht dargestellt, wird aus dem durch die Induk tivität L fliessenden Strom i, L ein gleichmässigerer Schleienstrom Is. In Fig. 9 ist ein Zeitdiagramm des durch die Induktivität L fliessenden Stromes iL dargestellt. während des schraffierten Zeitbereiches ist der elektronische Schalter SE geschlossen, wodurch der Strom durch die Induktivität L ansteigt. Während des Öffnens des elektronischen Schalters SE fliesst der Strom in der selben Richtung über die Diode D weiter, wobei er aufgrund des Widerstandes RL stetig absinkt, bis er durch erneutes Schlie ssen des elektronischen Schalters SE wiederum ansteigt. So stellt sich ein mittlerer Speisestrom ILm ein, der dem geforderten Schleifenstrom IS entspricht. Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel der Br- findung arbeitet gemäss dem vorstehend beschriebenen Prinzip. De nichtinvertierenden Eingang des Eompara- tors C01 wird eine dem Schleifenstrom proportionale Spannung U15 zugeführt. Diese wird mit zunehmendem Schleifenstrom negativer. Dem invertierenden Eingang des Kpmparators COi wird eine dem Spannungsabfall an dem nachgebildeten Speisewiderstand proportionale Spannung URs zugeführt, die ebenfalls mit zunehmendem Spannungsabfall negativer wird. Durch die überlagerte Dreieckspannung UD erfolgt das Öffnen und Schliessen der elektronischen Schalter mit einer vorgegebenen Frequenz. Ist die Summenspannung UR = URS + UD negativer als die Spannung UIs, so werden die elektronischen Schalter während des Zeitbereichs T1 durchgeschaltet. Durch die Regelschaltung wird dafür gesorgt, dass beide Spannungen am Eingang des Komparators C01 ungefähr gleich gross sind, also das Verhältnis des Spannungsabfalls an den nachgebildeten Speisewiderständen zum gemessenen Schleifenstrom konstant ist. Dadurch weist der durch jeweils eine Induktivität und einen elektronischen Schalter nachgebildete Speisewiderstand die Charakteristik eines normalen Widerstandes auf. Um eine Uberlastung der Speisedrosseln zu verhindern, muss der Speisestrom auf einen zulässigen Maximalwert begrenzt werden. Die Begrenzung erfolgt hier durch die Aussteuergrenze des Verstärkers AMP, die die maximale Spannung URs am Komparator CO1 bestimmt. Zu erwähnen ist noch, dass durch die Verwendung eines Tiefpasses C5, R22 im Verstärker AMP der nachgebildete Speisewiderstand eine induktive Komponente erhält. Eine Umkehrung der Polarität auf den Adern a, b der Fernsprechleitung, die einem Richtungswechsel des Spe- sestromes entspricht, darf nur langsam vor sich gehen, um geführte Gespräche nicht zu stören. Im Normal =211 liegt an der a-Ader negatives Potential und der n-Ader positives Potential an. Der Transistors TR50(Fig. 5) ist gesperrt, so dass das Potential am invertierenden eingang des zweiten Operationsverstärkers A2 bei fliessendem Schleienstrom negativ ist. Wird nun der Transistor TR50 leitend, so wird das Potential am invertierenden Eingang des zweiten Operationsverstärkers A2 zunächst zu Null Volt und dann positiv. Durch die Gegenkopplung des zwe- ten Operationsverstärkers A2 bleibt die Spannung am invertierenden Eingang bei ca. Null Volt. Uber den zweiten Operationsverstärker A2 und die Gleich richterschaltung wird durch den ersten Komparator CO1 bewirkt, dass zunächst die Schllesszeiten der elektroni- schen Schalter SE1, SE2 1angsam aus Null herunter gere gelt werden; dann wird durch den zweiten Komparator C02 das andere Paar elektronischer Schalter SE3, SE4 angesteuert, während die bisher aktiven elektronischen Schalter SEI, 532 gesperrt bleiben. Anschliessend wird der Schleifenstrom wieder heraufgeregelt, bis er betragsmä- Big seinen ursprünglichen Wert erreicht. Hierdurch kann das Umschalten der Polarität auf den Fernsprechadern ohne Störung und ohne aufwendige Tie¸ässe erfolge. 10 Patentansprüche 10 Figuren

Claims: Patentanstrüche 1. Schleifenstromeinspeisung für einen Kenunzeichenum- setzer mit zwei Speisewiderständen, die jeweils an einen Pol einer Speisespannung und über Siebmittel an jeweils eine Ader (a, b) einer Fernsprechleitung angeschlossen sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass als Speisewiderstand Jeweils die Reihenschaltung einer Speisedrossel (L1, L2) und eines an die Speise spannung (U5) geführten elektronischen Schalters (SEI, SE2) vorgesehen ist, dass eine Regeleinrichtung (CC) vorgesehen ist, die das Verhältnis des Spannungsab- falls an den nachgebildeten Speisewiderständen zum Schleifenstrom (ins) durch Schliessen oder Öffnen der elektronischen Schalter (SEI, SE2) konstant hält, und dass Schaltelemente am schalterseitigen Anschluss der Speisedrosseln (L1, L2) vorgesehen sind, über die der Schleifenstrom (IS) bei geöffneten elektronischen Schaltern (SE1, SE2) fliesst. 2. Schleifenstromeinspeisung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als Schaltelemente Dioden (D1, D2) vorgesehen sind. 3. Schlefenstromeinspeisung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Regeleinricktung(CC) die elektronischen Schalter (SEI, S32) mit einer konstanten Frequenz betätigt und die Schliesszeiten der elektronischen Schalter variiert. 4. Schlefenstromeinspeisung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Regel einrichtung einen ersten Komparator (CO1) enthält, des sen erstem eingang (-) eine dem Schleifenstrom proportionale Spannung (uns) zugeführt ist, dessen zweitem Eingang (-) eine cem Spannungsbfall an den nachgebil- deten Speisewiderständen proportionale Spannung (uns) zugeführt ist, dass der an einem Eingang des ersten Komparators (coli) anliegenden Spannung eine dreieckförmige Spannung konstanter Frequenz überlagert ist und dass der Ausgang des ersten Komparators (C01) an die Steuereingänge der elektronischen Schalter (SEI, SE2) geführt ist. 5. Schleifenstromeinspeisung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u r c h g e k e n n z e i chn e t , dass ein Verstärker (AXP) zur Messung des Spannungsabfalls an den nachgebildeten Speisewiderständen an die fernrechleitungsseitigen Anschlüsse (a1, b1) der Speisedrosseln (L1, L2) angeschlossen ist und dass der Ausgang des Verstärkers über einen Tiefpass (A2, C5, R22) an den zweiten Eingang (-) des ersten Komparators (C01) geführt ist. 6. Schleifenstromeinspeisung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i chn e t , dass zwei Paare elektronischer Schalter (SE?,SE2; SE3, SE4) vorgesehen sind, wovon jeweils ein Paar die Adern (a, b) der Fernsprechleitung umgekehrt an die beiden Potentiale (-,+) der Speisespannung (Us) anschaltet. 7. Schleifenstromeinspeisung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein den Tiefpass (A2, C5, R22) enthaltender Verstärker (AMP) vorgesehen ist, dessen Ausgang ( 1) über eine Gleichrichterschaltung (GL) an den zweiten Eingang (-) des ersten Komparators (coli) geführt ist, dass der Ausgang (01) des Verstärkers (AMP) auf den ersten Eingang (+) eines jeweils die Auswahl eines Paares elektronischer Schalter (SE1, S32 oder SE3, SE4) bestimmenden zweiten Komparators (C02) geführt ist, dessen zweitem Eingang (-) eine Vergleichsspannung zugeführt ist, dass die Ausgänge der Komparatoren (C01, C02) mit Eingängen (I7, I8) einer Ansteuerlogik (AL) verbunden sind, über die jeweils ein Paar elektronischer Schalter (SEI, S32; SE3, SE4) aktiviert wird. 8. Schleifenstromeinspeisung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein weiterer Tiefpass (R23, C6, R24, C7) im Regelkreis vorgesehen ist, der über einen Polaritätssteuereingang (Ip) angesteuert wird und die Ausgangsspannung des Verstärkers (AMP) bei einem Polaritätswechsel langsam umpolt. 9. Schleifenstromeinspeisung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i chn e t , dass eine Uberwachungsschaltung (MO) für den Schleifenstrom vorgesehen ist, deren Ausgang mit dem Polaritätssteuereingang (Ip) logisch verknüpft ist und das Vergleichspotential am zweiten Eingang (-) des zweiten Komparators (C02) bestimmt. 10. Schleifenstromeinspeisung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die elektronischen Schalter (SEI, SS2; SE3, SE4) mit der n-fachen (n=1, 2, 3 ...) Frequenz von 8 kHz betrieben werden.

Inventors: SONTHEIM, JOHANN, ING. GRAD., STUMMER, BALDUR, DIPL.-ING.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1983
Main classification: H04Q3
IPC codes: H04M19