Schaltungsanordnung zur Aufnahme und zur Weiterleitung von Impulsen in Fernmeldeanlagen Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Aufnahme und zur Weiterleitung von Impulsen in Fernmeldeanlagen.
In automatischen Telephonzentralen sind Schal tungen bekannt, bei denen bei der Nummernwahl ein sogenanntes Impulsrelais im Rhythmus der vom Nummernschalter in der Leitungsschleife erzeugten Stromunterbrüche geschaltet wird. Das Impulsrelais besitzt Kontakte, die in einem oder mehreren Stromkreisen Impulsfolgen erzeugen, welche den vom Nummernschalter erzeugten Stromunterbrüchen entsprechen und von genügender Intensität sind, um einen Wähler zu steuern.
Zur Vermeidung von Falschwahlen ist es wichtig, dass die vom Nummernschalter erzeugten Impulse möglichst ohne Verzerrungen vom Impulsrelais auf genommen und weitergegeben werden. Die schweize rische PTT-Verwaltung schreibt deshalb für Teil nehmeranlagen vor, dass Impulsverzerrungen höch stens 4 Millisekunden betragen dürfen, wenn der Schleifenwiderstand 0-500<B>2</B> beträgt oder ein Ne benschluss von bis zu 20 kD vorhanden ist und die Batteriespannungsschwankungen 2% betragen. Es hat sich aber gezeigt, dass es mit den bekannten Schaltungen sehr schwierig ist, die obigen Forderun gen einzuhalten;
denn je nach der Höhe des Schlei- fenwiderstandes, der Batteriespannung und des Ne benschlusswiderstandes variiert die Zeit, die das Im pulsrelais zum Aufziehen bzw. zum Abfallen braucht, um einige Milüs@ekunden.
Besonders störend wirken sich Impulsverzerrun gen dann aus, wenn sie sich summieren. Dies ist z. B. der Fall im Verbindungsverkehr zwischen Zentralen, weil dabei eine mehrmalige Impulsumsetzung not wendig ist. Es müssen deshalb meist spezielle Appa raturen zur Impulskorrektur eingesetzt werden. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schal tungsanordnung zur Aufnahme und zur Weiterleitung von Impulsen in Fernmeldeanlagen, wobei die Spei sung der Leitungsschleife über eine Drossel erfolgt, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die an der Drossel beim Schliessen und öffnen der Leitungs schleife entstehenden Stromstösse einen Impuls umsetzer steuern.
Die Erfindung weist vor allem den Vorteil auf, dass die Impulswiedergabe von der Beschaffenheit der Leitungsschleife und den Schwankungen der Batteriespannungen nur in ganz geringem Masse be einflusst wird. Messungen haben gezeigt, dass die maximalen Impulsverzerrungen auch in extremen Sonderfällen 2,5 Millisekunden nicht übersteigen.
Die Erfindung weist weiterhin den Vorteil auf, dass keine speziellen Relaisjustierungen nötig sind, weil die Schaltungsanordnung praktisch unabhängig von der Beschaffenheit der Leitungsschleife funk tioniert. Der Widerstand der Leitungsschleife hat nämlich nur einen Einfluss auf die Höhe der Ampli tude, nicht aber auf den zeitlichen Abstand der an der Drossel auftretenden Stromstösse.
Es zeigen: Fig.l das Prinzipschaltbild einer ersten Aus führungsform, Fig.2 eine Schaltungsanordnung mit Transisto ren, Fig. 3a die Impulsfolge in der Teilnehmerschleife, Fig.3b die Stromstösse an der Wicklung 3 der Drossel D, Fig. 3c die Impulse, erzeugt durch den Impuls umsetzer.
Bei der Grundschaltung in Fig. 1 ist mit T die Telephonteilnehmerstation bezeichnet. Von dieser sind nur der Nummernschalterkontakt ns und der Gabelkontakt g dargestellt. Die Telephonteilnehmer- station ist über die Leitungsschleife mit den Drähten <I>La</I> und Lb an die Anschlusspunkte <I>a</I> und<I>b</I> der Te- lephonzentrale angeschlossen. Die Leitungsschleife wird über die Wicklungen 1 und 2 der Drossel D ge speist.
An die Enden der Wicklung 3 ist als Impuls umsetzer<I>IU</I> ein polarisiertes Relais P angeschlossen, welches einen Kontakt p aufweist. Der Kontakt p steuert den Wähler W, indem er im Stromkreis der Spule S liegt.
Die Schaltung arbeitet folgendermassen: Hebt der Telephonteilnehmer das Mikrotelephon ab, so wird durch den Gabelkontakt g die Leitungsschleife<I>La,</I> Lb geschlossen. Es fliesst dann ein Strom von Erde über Wicklung 1 der Drossel<I>D,</I> Punkt<I>a,</I> Leitung <I>La,</I> Gabelkontakt g, Nummernschalterkontakt ns, Leitung Lb, Punkt<I>b,</I> Wicklung 2 der Drossel<I>D</I> zur Batterie Bal. Wird nun vom Teilnehmer eine Num mer eingestellt,
so erzeugt der Nummernschalter kontakt ns eine Reihe von Stromunterbrüchen in der Leitungsschleife. Beim Unterbrechen und beim Ein setzen des Stromflusses entstehen an der Wicklung 3 der Drossel D Stromstösse von wechselnder Rich tung. Diese Stromstösse werden nun dazu benützt, einen Impulsumsetzer IU, der im vorliegenden Fall ein polarisiertes Relais P ist, so zu steuern., dass er beim ersten Stromstoss einschaltet und beim Einsetzen des zweiten Stromstosses ausschaltet.
Der erste an der Wicklung 3 auftretende Stromstoss erregt das pola risierte Relais P, dessen Anker den Kontakt p schliesst und in dieser Lage verbleibt, bis der zweite Stromstoss den Anker wieder in die ursprüngliche Stellung zurücklegt und damit der Kontakt p wieder geöffnet wird.
Das in Fig.2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung weist einen elektronisch gesteuerten Schalter<I>IU</I> auf, der als Impulsumsetzer arbeitet. Die Schaltung ist im übrigen dieselbe wie in Fig. 1. Es sind jedoch zusätzlich noch einige Details ein gezeichnet, nämlich ein für die Sprachübertragung benötigter Transformator Tr sowie ein Gleiehrichter GII. Der Gleichrichter Gll verhindert, dass sich Schwingungen vom Transformator Tr auf die Drossel D übertragen und die Arbeitsweise des Impuls umsetzers stören.
Derartige störende Schwingungen können während der Nummernwahl entstehen.
Wie beim Ausführungsbeispiel von Fig. 1 werden die an der Wicklung 3 bei der Nummernwahl auf tretenden Stromstösse dazu benützt, den Impuls umsetzer<I>IU zu</I> steuern. Dies geschieht folgender massen: Vor der Nummernwahl fliesst innerhalb des Impulsumsetzers <I>IU</I> nur ein Leerlaufstrom von einigen Mikroampere. Wird die Leitungsschleife durch den Nummernschalterkontakt ns unterbochen, so gelangt der an der Drossel entstehende Strom stoss über den Gleichrichter G12 zur Basis des Tran sistors Tsl und lädt gleichzeitig den Kondensator Cl auf.
Während sich der Kondensator Cl über die Basis des Transistors Tsl wieder entlädt, steigt der Emitterstrom hoch genug, um das Relais P anspre- chen zu lassen. Relais P hält sich über seinen Kon takt p1. Das Relais P hat einen zweiten Kontakt p2, der den Stromkreis eines Wählers W schliesst. Dieser Stromkreis verläuft von Erde über Kontakt p2, Kontakt<I>n2</I> und die Wählerspule<I>S</I> zur Batterie<I>Bat.</I> Ein weiterer Kontakt p3 des Relais P dient zur voll ständigen Entladung des Kondensators C1.
Sobald nun die Teilnehmerleitung durch den Nummern schalterkontakt ns wieder geschlossen wird, gibt die Drosselspule 3 einen weiteren Stromstoss ab, der die entgegengesetzte Polarität des beim Leitungs- unterbruch erzeugten Stromstosses aufweist. Dieser neue Stromstoss gelangt über den Gleichrichter G13 zur Basis des Transistors Ts2 und lädt gleichzeitig den Kondensator C2 auf. Während sich der Konden sator C2 über die Basis des Transistors Ts2 wieder entlädt, steigt der Emitterstrom hoch genug, um Re lais N ansprechen zu lassen. Relais N hält sich über seinen Kontakt n1. Dieser Kontakt lässt auch Relais P abfallen.
Ein Kontakt h2 des Relais<I>N</I> öffnet den Stromkreis der Wählerspule S. Sobald Relais P ab gefallen ist, kehrt sein Kontakt p3 wieder in die Ruhelage zurück, entlädt Kondensator C2, und der Impulsumsetzer <I>1 U</I> ist zur Aufnahme eines weiteren, von der Telephonteilnehmerstation eintreffenden Si gnals bereit.
Mit dieser Schaltung ist es möglich, Impuls verzerrungen sehr klein zu halten, auch wenn die Batteriespannung von ihrem Sollwert abweicht. Die Dauer der vom Impulsumsetzer abgegebenen Impulse ist nämlich nicht von der Ansprechzeit eines Relais abhängig. Ist beispielsweise die Batteriespannung sehr niedrig, so spricht das Relais P zwar langsamer an als bei Normalspannung. Der Kontakt p2 schliesst also etwas später. Weil aber auch das Relais N langsamer anspricht, so öffnet auch der Kontakt n2 etwas später. Die Dauer des von den Kontakten p2 und n2 erzeugten Impulses ist somit von der Batte riespannung unabhängig. Auch die von Temperatur unterschieden hervorgerufenen Änderungen der Charakteristik der Transistoren bleiben ohne schäd liche Wirkung, sofern die Änderungen bei beiden Transistoren dieselben sind.
Um zu verhindern, dass das Relais P wegen den durch die Sprechströme an der Drosselwicklung 3 auftretenden Stromstössen gesteuert wird, ist die Basis des Transistors Tsl über den Widerstand Wi durch die Batterie<I>Bai</I> positiv vorgespannt. Dabei wird auch der Kondensator C1 positiv geladen. Diese Ladung ist so bemessen, dass sie zwar den durch die Sprechströme an der Drosselspule 3 erzeugten Stromstössen entgegenwirkt, aber dennoch die Steuerung des Transistors Tsl durch die bei der Teilnehmerwahl entstehenden Stromstösse erlaubt.
Circuit arrangement for receiving and forwarding pulses in telecommunication systems The invention relates to a circuit arrangement for receiving and forwarding pulses in telecommunications systems.
In automatic telephone exchanges, circuits are known in which, when dialing a number, a so-called pulse relay is switched to the rhythm of the power interruptions generated by the number switch in the line loop. The pulse relay has contacts that generate pulse trains in one or more circuits, which correspond to the power interruptions generated by the number switch and are of sufficient intensity to control a voter.
To avoid incorrect dialing, it is important that the pulses generated by the number switch are picked up and passed on by the pulse relay without any distortion. The Swiss PTT administration therefore stipulates for subscriber systems that pulse distortions may not exceed 4 milliseconds if the loop resistance is 0-500 <B> 2 </B> or there is a shunt of up to 20 kD and the Battery voltage fluctuations amount to 2%. It has been shown, however, that it is very difficult with the known circuits to comply with the above requirements;
because depending on the level of the loop resistance, the battery voltage and the shunt resistance, the time it takes for the pulse relay to pull up or drop out varies by a few milliseconds.
Pulse distortions have a particularly disruptive effect when they add up. This is e.g. B. the case in connection traffic between centers, because a repeated pulse conversion is not agile. It is therefore usually necessary to use special equipment for pulse correction. The present invention relates to a circuit arrangement for receiving and forwarding pulses in telecommunications systems, the line loop being fed via a throttle, and is characterized in that the current surges occurring at the throttle when the line loop closes and opens a pulse converter Taxes.
The main advantage of the invention is that the pulse reproduction is only influenced to a very small extent by the nature of the line loop and the fluctuations in the battery voltages. Measurements have shown that the maximum pulse distortion does not exceed 2.5 milliseconds even in extreme special cases.
The invention also has the advantage that no special relay adjustments are necessary because the circuit arrangement functions practically independently of the nature of the line loop. The resistance of the line loop only has an influence on the level of the amplitude, but not on the time interval between the current impulses occurring at the choke.
They show: Fig.l the basic circuit diagram of a first embodiment, Fig.2 a circuit arrangement with transistors, Fig. 3a the pulse sequence in the subscriber loop, Fig.3b the current impulses on the winding 3 of the choke D, Fig. 3c the pulses, generated by the pulse converter.
In the basic circuit in Fig. 1, T denotes the telephone subscriber station. Of this, only the number switch contact ns and the fork contact g are shown. The telephone subscriber station is connected via the line loop with the wires <I> La </I> and Lb to the connection points <I> a </I> and <I> b </I> of the telephone exchange. The line loop is fed via windings 1 and 2 of the choke D.
A polarized relay P, which has a contact p, is connected to the ends of the winding 3 as a pulse converter <I> IU </I>. The contact p controls the selector W by being in the circuit of the coil S.
The circuit works as follows: When the telephone subscriber picks up the microtelephone, the wire loop <I> La, </I> Lb is closed by the fork contact g. A current then flows from earth via winding 1 of the choke <I> D, </I> point <I> a, </I> line <I> La, </I> fork contact g, number switch contact ns, line Lb, Point <I> b, </I> winding 2 of the choke <I> D </I> to the battery Bal. If the subscriber now sets a number,
the number switch contact ns creates a series of power interruptions in the line loop. When the current flow is interrupted and when a current flow is started, current surges of alternating direction arise on winding 3 of the choke D. These current surges are now used to control a pulse converter IU, which in the present case is a polarized relay P, in such a way that it switches on at the first current surge and switches off when the second current surge occurs.
The first current surge occurring on the winding 3 excites the polarized relay P, the armature of which closes the contact p and remains in this position until the second current surge returns the armature to its original position and thus the contact p is opened again.
The embodiment of the invention illustrated in FIG. 2 has an electronically controlled switch <I> IU </I> which works as a pulse converter. The circuit is otherwise the same as in FIG. 1. However, some details are also drawn, namely a transformer Tr required for voice transmission and a rectifier GII. The rectifier Gll prevents vibrations from being transmitted from the transformer Tr to the choke D and interfering with the operation of the pulse converter.
Such disruptive vibrations can arise during dialing.
As in the exemplary embodiment in FIG. 1, the current surges occurring on winding 3 when dialing numbers are used to control the pulse converter <I> IU </I>. This is done as follows: Before the number is dialed, only an idle current of a few microamps flows within the pulse converter <I> IU </I>. If the line loop is interrupted by the number switch contact ns, the current generated at the choke comes through the rectifier G12 to the base of the Tran sistor Tsl and simultaneously charges the capacitor Cl.
While the capacitor Cl discharges again via the base of the transistor Tsl, the emitter current rises high enough to make the relay P respond. Relay P maintains its contact p1. The relay P has a second contact p2, which closes the circuit of a selector W. This circuit runs from earth via contact p2, contact <I> n2 </I> and the selector coil <I> S </I> to the battery <I> Bat. </I> Another contact p3 of the relay P is used for full constant discharge of the capacitor C1.
As soon as the subscriber line is closed again by the number switch contact ns, the choke coil 3 emits a further current impulse which has the opposite polarity of the current impulse generated when the line is interrupted. This new current surge reaches the base of the transistor Ts2 via the rectifier G13 and simultaneously charges the capacitor C2. While the capacitor C2 discharges through the base of the transistor Ts2 again, the emitter current rises high enough to let relay N respond. Relay N maintains its contact n1. This contact also causes relay P to drop out.
A contact h2 of relay <I> N </I> opens the circuit of selector coil S. As soon as relay P has dropped, its contact p3 returns to the rest position, discharges capacitor C2, and the pulse converter <I> 1 U < / I> is ready to receive a further, incoming signal from the telephone subscriber station.
With this circuit it is possible to keep pulse distortions very small, even if the battery voltage deviates from its nominal value. The duration of the pulses emitted by the pulse converter does not depend on the response time of a relay. For example, if the battery voltage is very low, the relay P responds more slowly than with normal voltage. Contact p2 closes a little later. But because relay N also responds more slowly, contact n2 also opens a little later. The duration of the pulse generated by the contacts p2 and n2 is therefore independent of the battery voltage. The changes in the characteristics of the transistors that are differentiated by temperature also have no harmful effect, provided that the changes are the same for both transistors.
In order to prevent the relay P from being controlled because of the current surges occurring in the inductor winding 3 due to the speech currents, the base of the transistor Tsl is positively biased by the battery <I> Bai </I> via the resistor Wi. The capacitor C1 is also positively charged. This charge is dimensioned in such a way that it counteracts the current surges generated by the speech currents at the choke coil 3, but nevertheless allows the control of the transistor Tsl by the current surges generated when the subscriber is selected.