CIRCUIT FOR DELIVERING DIRECT CURRENT SIGNALISATION SIGNALS TO A SIGNALISATION SIGNAL CONVERTOR

Abstract: 1. A circuit arrangement in a characteristic converter which emits d.c. switching characteristics when a resistor is connected between two telephone wires (a, b) and which is formed by a series combination of the primary winding of a transformer (T1) and an electronic switch (SE) which closes periodically, with a rectifier diode (D4) which connects the secondary winding of the transformer (T1) to the voltage supply (UB ) of the characteristic converter for the feedback of energy, and with a loop current monitoring device likewise connected to the secondary winding, characterised in that for the control of the closure time of the electronic switch (SE) a differentiator element (C6, R2) is provided which, for the drive of the electronic switch (SE), is supplied with a constant frequency clock signal whose pulses are provided with a tilt by the differentiator element, that the output of the differentiator element (C6, R2) is connected to the first input of an operational amplifier (V1) which controls the electronic switch (SE) and to the second input of which a comparison voltage (0 Volt) is connected, and that from the monitoring device a regulating voltage dependent upon the loop current is fed to an input of the operational amplifier (V1) in order to determine the switching threshold thereof.

Description: Schaltungsanordnung zur Abgabe von Gleichstrom Schaltkennzeichen in einem Kennzeichenutsetzer- Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung in einem Kennzeichenumsetzer zur Abgabe von Gleichstrom-Schaltzeichen durch Einschalten eines Widerstandes zwischen zwei Fernsprechadern , der durch die Reihenschaltung der Primärwicklung eines Transformators und eines periodisch schliessenden elektronischen Schalters gebildet wird, mit einer Gleichrichterdiode , die die Sekundärwicklung des Transformators mit der Spannungsversorgung des Kenn zeichenumsetzers zur Energierückspeisung verbindet, und mit einer ebenfalls an die Sekundärwicklung angeschlossenen Überwachungseinrichtung für Schleifenstrom, In dem Siemens-Sonderdruck "Zeitmultiplex-System PCH30F" mit Schleiensignalisierung, Bestell-Nr. S42O22-A732-A1-1-29 ist auf Seite 3 ein PCM-Netz mit Kemizeichenumsetzung dargestellt. Die Erfindung betrifft beispielsweise den Kennzeichen- umsetzer SCI-L, der die PCM-codierten Schaltkennzeichen wieder in Gleichstromsignale umsetzt. Zwischen dlesem Kennzeichenumsetzer und der Ortsvermittlung LW können selbstverständlich noch mehrere Vermittlungen einge schaltet sein. Die bisher bekannten Kennzeichenumsetzer "kommend" erzeugen die Gleichstrom-Schaltkennzeichen durch Einschalten eines ohmschen Widerstandes zwischen die Adern a, b einer Fernsprechleitung. Die Sçromver- sorgung erfolgt hierbei im allgemeinen von der nächsten Vermittlung. Da der SchleiTenwiderstand mit ca. 200 Ohm vorgegeben ist, wird in den Kernzeichenumsetzern eine beträchtliche Wäre erzeugt, die wiederum einer kompakten Bauweise entgegensteht. Aus der DE-AS 27 48 522 ist eine Schaltungsanordnung zur Schleifensignalisierung bekannt, die den ohmschen Widerstand durch die Reihenschaltung eines periodisch betätigten elektronischen Schalters und einer Induktivität ersetzt. Die bei dieser Anordnung aus den Schaltkennzeichen wiedergewonnene Energie wird in die Stromversorgung rück- gespeist. Der elektronische Schalter wird über einen Optokoppler oder einen Transformator potentialfrei angesteuert Diese Schaltungsanordnung weist von dem geringen ohmschen Widerstand der Induktivität abgesehen keine Strombegrenzung auf. Aufgabe der Erfindung ist es, für einen Kennzeichenumsetzer eine verlustarme Schaltungsanordnung zur Abgabe von Gleichstrom-Schaltkennzeichen mit einem bei deren üblichen Stromwerten konstanten Widerstand und mit einer Strombegrenzung anzugehen. Ausgehend von einer Schaltungsanordnung der eingangs beschriebenen Art, wird diese Aufgabe dadurch gelost, dass zur Steuerung der Schliesszeit des elektronischen Schalters ein Differenzierg-lied vorgesehen ist, dem zur Aussteuerung des elektronischen Schalters ein Takt mit konstanter Frequenz zugeführt wird, dessen Impulse durch das Differenzierglied Dachschrägen erhalten, dass der Ausgang des Differenziergliedes mit einem ersten Eingang eines den elektronischen Schalter steuernden Operationsverstärkers verbunden ist, an dessen zweitem Eingang eine Vergleichsspannung anliegt, und dass von der überwachungseinrichtung eine vom Schleifenstrom abhängige Regelspannung einem Eingang des Operationsverstärkers zur Festlegung seiner Schaltschwelle zugeführt ist. Durch diese Art der Regelung wird der Schleifenstrom begrenzt Dies ist erforderlich, wenn der Widerstand der Fernsprechleitung sehr gering ist. Im Normalfall stellt diese Schaltungsanordnung dagegen einen konstanten Widerstand dar. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprücken angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 8 erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zur Abgabe von Gleich strom-Schaltkennzeichen1 Fig. 2 ein Prinzipschaltbild zur erzeugung eines äquivalenten Gleichstromwiderstandes durch die Serienschaltung einer Induktivität und eines Schalters, Fig. 3 die Verwendung eines Transwormators als lnduk- tivität, Fig. 4 bis wrg. 6 Zeitdiagramme zur Erlauterung der Funktion der Schaltungs ano rd- nung und Fig. 7 ein Schaltungsbeispiel. In Fig. 1 ist die Anschlussstelle einer üblichen Ortsfernsprechleitung an eine PCM-Multiplexeinrichtung dargestellt. Die Multiplexeinrichtung ist an den Anscnlussklemmen m1 und m2 eines Transformators T angeschaltet. Die Gespräche werden über diesen Transformator übertragen. Zwischen der Sekundärwicklung des Transformators T und den Adern a, b der Fernsprechleitung ist ein gon- densator Cl zur gleichstrommässigen Entkopplung eingeschaltet. Zwischen den Fernsprechadern a, b liegt die Reihenschaltung einer ersten Drossel DR1, eines zweiten Kondensators C2 und einer zweiten Drossel DR2; parallel zum zweiten Kondensator C2 liegt die Reihenschaltung eines Schalters S und eines Widerstandes Rl. Die Anschlüsse des Kondensators sind mit a1 und b1 bezeichnet. Die Drosseln DR1 und DR2 können auch durch eine einzige Drossel mit zwei Wicklungen ersetzt werden. Die von der Mutiplexeinrichbung empfangenen Kennzeichen werden als Glicfstrom-Kennzeichen auf den Fernsprecnadern a, b weitergegeben. Dies erfolgt durch Schliessen und offen des Schalters S. Die Spannungsversorgung erfolgt hierbei über die rernsprechadern a, b. Durch Auswerten des Schleifenstromes können von der an die Adern e, b angeschlossenen Vermittlung die Kennzeichen erkannt werden. in Fig. 2 ist der ohmsche Widerstand R1 durch eine Induktivität LO und einen elektronischen Schalter SE ersetzt. Parallel zu dieser Anordnung liegt wiederum der Kondensator C2. An den Anschlussklemmen a1 und b2 stellt sich eine vom Schleifenstrom und vom Gleich stromwiderstand abhängige Spannung UV ein; am Anschlusspunkt a1 liegt das positive Potential. Über eine Gleichrichterdiode Dl ist die Induktivität LO ebenfalls an die Spannungsversorgung U3 des Kenneichen- umsetzers angeschaltet, Die Gleichrichterdiode D1 ist so geschaltet, dass sie bei geschlossenem elektronischen Schalter SE gesperrt ist, d.h. ihre Anode ist an dem Minuspol der Spannungsversorgung UB des Kennzeichenumsetzers angeschlossen. In Fig. 4 ist der prinzipielle Verlauf des Stromes durch die Induktivität LO dargestellt. Unter Vernachlässigung ohmscher Widerstände steigt der Strom iv durch die Induktivität LO beim Schliessen des elektronischen Schalters SE linear an. Beim Öffnen des elektronischen Schalters fliesst der Strom i3 in derselben Richtung durch die Induktivität LO weiter und lÂdt jetzt die Spannungsversorgung IJB des Kennzeichenumsetzers auf. In Fig. 3 ist eine weitgehen Fig. 2 entsprechende Schaltungsanordnung dargestellt. Die Induktivität LO wurde durch einen Transformator Tl ersetzt. Unter der Annahme, dass das Ubersetzungsven'ältnis des Transfor- mators Tl 1:1 ist, wird eine Potentialtrennung der verwendeten Spannungsversorgungen erreicht, ohne dass sich die elektrischen Verhältnisse wesentlich ändern. Durch die Primärwicklung des Transformators T1 fliesst jetzt natürlich nur der in Fig. 5 dargestellte Strom ivp. Aus dem Mittelwert des dargestellten Stromes iVP und der anliegenden Spannung kann ein mittlerer Gleichstrom- innenwiderstand der in Fig. 2 oder in Fig. 3 dargestellten Schaltungsanordnung errechnet werden. Da der Mittelwert des Stromes von der Schiessdauer des elek- tronischen Schalters SE abhängig ist, kann durch eine Änderung der Schliessdauer bei einer vorgegebenen Schaltfrequenz der Gleichstrom-Innenwiderstand variiert werden. In Fig. 7 ist ein Ausführungsbeispiel der erSindungs- gemässen Schaltungsanordnung dargestellt. An die Primär wicklung des Transformators T1 ist ein Transistor Tr, der als elektronischer Schalter dient, mit seinem Kollektor angeschaltet. Der Emitter dieses Transistors und der zweite Anschluss der Primärwicklung des Transformators Ti ist über eine aus vier Dioden D11 bis D14 bestehende Graetz-Schaltung und über jeweils eine Drossel DRl bzw. DR2 an die Anschlusspunkte a1 bzw. b1 angeschaltet. Die Drosseln DR1 und DR2 können wieder durch eine Drossel mit zwei Windungen ersetzt werden. Der Kondensator C2 liegt parallel zur Graetz-Schzltung. Die Basis des Transistors Tr wird über einen zweiten Transformator T2 angesteuert. Dessen Sekundärwicklung liegt hierbei zwischen Basis und Emitter des Transistors Tr. Die Primärwick7ung wird über eine Kombination eines Widerstandes R5 und eines Kondensators C5 von einem ersten Operationsverstärker V1 angesteuert. An den invertierenden Eingang dieses Operationsverstärkers ist ein Schleifensteuereingang IS angeschaltet. Der nichtinvertierende Eingang des ersten Operationsverstärkers V1 ist über einen Kondensator C6 mit einem Takteingang IT verbunden. Der Kondensator C6 bildet zusammen mit einem zweiten ohmschen Widerstand R2, der ebenfalls an den nichtinvertierenden Eingang des ersten Operationsverstärkers V1 angeschlossen ist, ein Differenzierglied. Der zweite Anschluss des zweiten ohmschen TVider- standes R2 liegt über eine Parallelschaltung eines dritten ohmschen Widerstandes R3 und eines Kondensators C3 an Masse. Der Verbindungspunkt der beiden ohmschen Widerstände R2 und R3 ist über zwei Dioden D3 und D4 mit einem Anschluss der Sekundärwicklung des ersten Transformators Tl verbunden. Der zweite Anschluss der Sekundärwicklung ist an den Minuspol der Spannungsver- sorgung U3 angeschlossen. Ein vierter Kondensator C4 dient zur Siebung. In die Leitung zum Minuspol der Spannungsversorgung h kann eine weitere Drossel eingeschaltet werden. Der Verbindungspunkt der beiden Dioden D3 und D4 ist über einen Widerstand R4 ebenfalls an Masse geschaltet. Der Verbindungspunkt der Widerstände R2 und R3 ist auf einen durch die ohmschen Widerstände R6 und R7 als Schwellwertschalter arbeitenden zweiten Operationsverstärker V2 geführt, dessen nichtinvertierendem Eingang eine Refernzspannung UR zugeführt wird. Der Ausgang des zweiten Operationsverstärkers V2 ist mit AC bezeichnet. Durch dieGraetz-Schaitung wird die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung von der Polung der an den Fern sprechadern a, b anliegenden Spannung unabhängig. Der Kondensator C2 verhindert Störungen des Sprachfrequenz- bandes. über den Takteingang IT wird ein Takt von 64 kHz mit einem Tastverhältnis von 3:1 dem ersten Operationsverstärker V1 zugeführt. Liegen am Schleifensteuereingang IS ca. O Volt an, so gelangt der Takt über den zweiten Transformator T2 an die Basis des Transistors Tr und schaltet diesen periodisch durch. Die Rückspei sung der gespeicherten -nergie w end des Sperrens des Transistors Tr erfolgt über d'te Sekundärwicklung des Transformators T1 und über die Diode D4 sowie den vierten ohmschen Widerstand ?4. An dem Kondensator C3 wird eine Regel spannung gewonnen, die über den zweiten ohmschen Widerstand R2 an den nicht invertierenden Eingang des ersten Operationsverstärkers V1 gelangt. An diesem Eingang des Operationsverstärkers liegt die in Fig. 6 dargestellte Spannung mit der Periode T. Fliessen grössere Ströme über den Transistor Tr, so steigt die Regelspannung an, bis die in Fig. 6 dargestellte wingangsspannwng am nichtinvertierenden Eingang soweit angehoben ist, dass das Ausschalten bereits während der Entladungskurve des Kondensators C6 erfolgt (ge strichelte Kurve). Dadurch wird die Einscaltdauer Ti des Transistors Tr verkürzt und der Gleichstromwider- stand der Schaltungsanordnung erhöht. Die Überwachung, ob ein Schleifenstrom fliesst, erfolgt ebenfalls über die Regelspannung. Fliesst kein Schleifen strom, so ist die Regelspannung 0, fliesst dagegen ein genügend grosser Strom, wird die Regelspannung positiv und der zweite Operationsverstärker V2 der gibt an seinem Ausgang AC ein entsprechendes Signal ab. Die Steuerung der Schaltungsanordnung erfolgt über dem Schleifensteuereingang Is. Ist das Potential an diesem Eingang negativ, so bleibt der Transistor T gesperrt. Dies bedeutet, dass kein Schleifenstrom fliesst. Liegt dagegen der Schleifensteuereingang IS auf O Volt, so wird der Transistor Tr periodisch durchgeschaltet und es kann Scni Schleifenstrom fliessen. Der Schlenfenstuer- Eingang IS ist an den Steuerteil des Kennzeichenum- setzers angeschlossen. 6 Patentansprüche 7 Figuren

Claims: 1. Schaltungsanordnung in einem Kennzeichenumsetzer zur Abgabe von Gleichstrom-Schaltzeichen durch Einschalten eines Widerstandes zwischen zwei Fernsprechadern (a, b), der durch die Reihenschaltung der Primärwicklung eines Transformators (Tl) und eines periodisch schliessenden elektronischen Schalters (SE) gebildet wird, mit einer Gleichrichterdiode (D4), die die Sekundärwicklung des Trans rormators (T1) mit der Spannungsversorgung (U8) des Kennzeichenumsetzers zur Energierückspeisung verbindet, und mit einer ebenfalls an die Sekundärwicklung angeschlossenen Überwachungseinrichtung für Schleifenstrom, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Schliesszeit des elektronischen Schalters (SE) ein Differenzierglied (C6, R2) vorgesehen ist, dem zur Aussteuerung des elektronischen Schalters (SE) ein Takt mit konstanter Frequenz zugeführt wird, dessen Impulse durch das Differenzierglied Dachschrägen erhalten, dass der Ausgang des Differenziergliedes (C6,R2) mit einem ersten Eingang eines den elektronischen Schalter (SE) steuernden Operationsverstärkers (V1) verbunden ist, an dessen zweitem Eingang eine Vergleichsspannung (volt) anliegt, und dass von der überwachungseinrichtung eine vom Schleifenstrom abhängige Regelspannung einem Eingang des Operationsverstärkers (V1) zur Festlegung seiner Schaltschwelle zugeführt ist. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Regelspannung zur Steuerung der Schliesszeit des elektronischen Schalters (SE) über eine Diode (D3) an einem RC-Glied (R3, C3) aus der an der Sekundärwicklung des Transformators (Tl) abgegebenen Spannung gewonnen wird. 3. Schaltungsanordnung 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 als elektronischer Schalter (SE) ein Transistor (Tr) vorgesehen ist, der vom Operationsverstärker (V1) über einen zweiten Transformator (T2) p.ctentialfrei angesteuert wrd 4. Schaltungsanordnung nch Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein als Schwellenwertschalter arbeitender zweiter Operationsverstärker (V2) vorgesehen ist, dem zur Überwachung des Schweifenzustandes ebenfalls die Regelspannung zugeführt ist. 5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass der Takt zum Ansteuern des elektronischen Schalters (sie) ein Tastverhältnis von 3:1 entsprechend der Schliesszeit zur Öffnungszeit bei einem üblichen Schleifenstrom aufweist. 6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, da d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Frequenz des Taktes ein ganzzahliges Vielfaches von 8 z ist.

Inventors: SONTHEIM, JOHANN, ING. GRAD
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1983
Main classification: H04Q3
IPC codes: H04Q1, H03M1, H04Q3, H04M7