Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltunganordnung zur Rufsignalisierung von der Teilnehmerschaltung einer Fernsprechvermittlungsanlage zu einer Teilnehmerstelle.
Der Herbeiruf eines Telefonteilnehmers ist seit jeher ein mit Kompromissen behafteter Vorgang. Einerseits ist der Ruf wohl, wie die Wahlinformations- und die Gesprächsübertragung, ein informeller Vorgang: gleichzeitig muss aber zur Erzielung einer grösseren akustischen Reichweite nicht nur Information, sondern auch eine genügend grosse Energiemenge übertragen werden, damit der teilnehmerseitige Schallgeber ein genügend lautes akustisches Signal abzugeben in der Lage ist.
Bei der heute üblichen Rufsignalisierung wird eine der Zentralbatteriespeisegleichspannung überlagerte Wechselspannung von 70... 90 Volt und einer Frequenz von 20... 50 Hz in Abständen von etwa 4 Sekunden während jeweils 1 Sekunde (Rufsignalperiode) über die Teilnehmeradern zur Teilnehmerstelle übertragen. Bei aufgelegtem Hand.
apparat - Gabelumschalter in Ruhelage - wird die Rufwechselspannung von einem mit einem vorgeschalteten Kondensator versehenen und deshalb für Gleichstrom nicht durchlässigen Wechselstrom-Schallgeber aufgenommen und in akustische Signale umgewandelt. Zur Beantwortung eines Anrufes wird der Handapparat abgehoben - der Gabelumschalter nimmt dadurch Arbeitslage ein - und hierdurch eine für Gleichstrom durchlässige Verbindung zwischen den beiden Teilnehmeradern alb bewerkstelligt, was in der Fernsprechvermittlungsanlage eine sofortige Abschaltung des Rufes bewirkt. Diese Art der Rufübertragung bietet für Fernsprechvermittlungsanlagen mit elektromechanischen Koppelpunkten keine besonderen Schwierigkeiten. Nicht ganz zu gefallen vermag die in der Rufperiode amtsseitig verursachte Unsymmetrie der Teilnehmeradern.
Ebenso fällt, insbesondere bei kleinen Nebenstellenanlagen, der für die Bereitstellung des Rufstromes - rotierende oder pendelnde Umformer, heute auch elektronische DC/AC-Wandler - erforderliche Aufwand ins Gewicht.
Für moderne elektronische Fernsprechvermittlungsanlagen, deren Schaltkreise im wesentlichen nur noch aus Halbleiterelementen aufgebaut sind, stellt der konventionelle Rufvorgang einen Fremdkörper dar. Potentiale von 70 +48V= W2+48V=147 Volt am Ausgang einer Teilnehmerschal- tung sind mit Schwachstrom-Elektronik schwierig zu beherrschen und erfordern jedenfalls besonderen Aufwand. So musste die in elektromechanischen Fernsprechvermittlungsanlagen praktizierte Rufsignalabgabe und Rufsignalabschaltung im zentralen Schnurstromkreis (Verbindungssatz) - wie übrigens auch die Speisung der Teilnehmerstellen - bei elektronischen Anlagen bereits in die Teilnehmerschaltungen, also an die Peripherie der Vermittlungsanlage verlegt werden, was naturgemäss einen wesentlich höheren materiellen Aufwand bedingt.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, eine Schaltungsanordnung für die Rufsignalisie rung von der Teilnehmerschaltung einer Fernsprechvermitt lungsanlage zu einer Teilnehmerstelle anzugeben. die die genannten Nachteile nicht aufweist.
Gemäss der Erfindung ist eine solche Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet, dass in der Teilnehmerschal tung steuerbare Umschalter vorhanden sind, mit denen zur
Rufsignalisierung ein Polaritätswechsel der den Teilnehmer adern zugeführten Speisegleichspannung durchgeführt wird, dass ferner in der Teilnehmerstelle ein elektroakustischer
Wandler vorhanden ist, der in Ruhelage des Gabelumschal ters über eine bei Rufsignalpolarität in Durchlassrichtung wirksame erste Diode mit den Teilnehmeradern verbunden ist, und dass der Sprechstromkreis und der Wählstromkreis der Teilnehmerstelle über eine gemeinsame, bei Rufsignalpolarität in Sperrichtung wirkende zweite Diode in Arbeitslage des Gabelumschalters mit den Teilnehmeradern verbunden sind.
Die Vorteile dieser Schaltungsanordnung sind darin zu sehen, dass einmal generell auf die Übertragung von Wechselspannung zum Zwecke der Rufsignalisierung verzichtet werden kann und keine höhere Spannung als die Speisespannung selbst auftritt. Darüber hinaus ist die Symmetrie der Teilnehmeradern auch während der Rufsignalisierung gewährleistet. Die übrigen Funktionen der Teilnehmerstelle, wie Abheben des Handapparates zum Zwecke des Aufbaus einer Verbindung, Wahl, Sprechen und Auflegen des Handap parates zum Zwecke des Auslösens einer Verbindung werden nicht berührt Eine mögliche Falschfunktion der Teilnehmerstelle durch Vertauschen der Teilnehmeradern ist leicht vermeidbar, da bei falschem Anschluss der Teilnehmerstelle Dauerruf entsteht.
Ein beim Abheben des Handapparates in der Rufperiode, also bei Rufsignalpolarität, entstehendes Knacken infolge des Wechsels von Rufsignalpolarität auf Speisespannungspolarität kann durch geeignete Schaltmittel in bekannter Weise unterdrückt werden.
Gemäss einer Weiterausbildung der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung kann in der Teilnehmerstelle ein elektroakustischer Wandler für Wechselstrombetrieb und ein diesem vorgeschalteter Gleichstrom/Wechselstrom-Wandler eingesetzt werden. Solche eine Eigenresonanz im Tonfrequenzgebiet aufweisende elektroakustische Wandler benötigen zur Erregung im Bereiche ihrer Eigenresonanz nur eine geringe Energiemenge.
Gemäss einer anderen Weiterausbildung der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung kann in der Teilnehmerstelle ein aufladbarer Energiespeicher eingesetzt werden, der immer dann, wenn nicht gerade Rufsignalpolarität herrscht, aufgeladen wird um während der Rufsignalperiode im einen Fall den elektroakustischen Wandler und im anderen Fall den Gleichstrom/Wechselstrom-Wandler zu speisen.
Der Einsatz eines solchen Energiespeichers wäre insbesondere in solchen Anlagen vorteilhaft, in denen zur Erhöhung der Reichweite der Teilnehmerschleife mit gegenüber heutigen Verhältnissen herabgesetztem Teilnehmerschleifenstrom gearbeitet wird.
Die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung sei nun nachfolgend anhand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 eine Prinzipschaltung der Erfindung und Fig. 2 eine Weiterausbildung der Teilnehmerstelle mit einem aufladbaren Energiespeicher.
Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung zeigt eine zu einer Fernsprechvermittlungsanlage gehörende Teilnehmerschaltung TS, an der über Teilnehmeradern a, b eine Teilnehmerstelle T, auch Teilnehmerstation oder Fernsprechapparat genannt, angeschlossen ist In der Teilnehmerschaltung TS wird über die Umschaltkontakte RU und eine in sich symmetrische Speisebrücke SPB - bei der es sich je nach Fernsprechvermittlungsanlage um ein Speiserelais, um Speisedrosseln oder auch um ohmsche Widerstände handeln kann - die für den Betrieb der Teilnehmerstelle T erforderliche Speisegleichspannung UB zugeführt. Mittels der Umschaltkontakte RU, bei denen es sich nicht wie in Fig. 1 dargestellt notwendigerweise um Relaiskontakte handeln muss, lässt sich die Polarität der den Teilnehmeradern a, b zugeführten Speisespannung UB ändern.
Während jeder Rufsignalperiode werden die beiden Umschaltkontakte RU gleichzeitig betätigt, so dass an der a-Ader ein negatives und an der b-Ader ein positives Potential der Speisegleichspannung UB erscheint. Ausserhalb den Rufsignalperioden herrscht jedoch auf der a-Ader ein positives und auf der b-Ader ein negatives Potential der Speisespannung UB. Es ist selbstver ständlich, dass die hier angegebenen Polaritäten auf den Teilnehmeradern a, b nur beispielhaft sind, d. h. a-Ader und b-Ader können ohne weiteres vertauscht werden. Wichtig ist einzig der für die Rufsignalisierung vorgenommene Polaritätswechsel.
Die Teilnehmerstelle T enthält, mit Ausnahme der Rufempfangseinrichtung einen üblichen, mit einem Handapparat verbundenen Sprechstromkreis SS und einen Wählstromkreis WS für Impulswahl oder Mehrfrequenzcodewahl.
Diese Sprech- und Wählstromkreise sind einerseits mit der b-Ader und in Arbeitslage des Gabelumschalters GU andererseits über eine bei Rufsignalpolarität in Sperrichtung wirksame Diode D2 mit der a-Ader verbunden, so dass ausserhalb der Rufsignalperiode bei abgehobenem Handapparat Gabelumschalter in Arbeitslage - der Speisegleichstrom dem Sprech- und Wählstromkreis zur Verfügung steht. Ein für die Rufsignalauswertung vorhandener, ausgangsseitig mit einem elektroakustischen Wandler EW verbundener Gleichstrom/Wechselstrom-Wandler GWW ist einerseits mit der b-Ader und in Ruhelage des Gabelumschalters GU andererseits über eine bei Rufsignalpolarität in Durchlassrichtung wirksame Diode Dl mit der a-Ader verbunden.
Während jeder Rufsignalperiode gelangt somit positives Potential aus der Teilnehmerschaltung TS über die b-Ader, den Gleichstrom/Wechselstrom-Wandler GWW der Teilnehmerstelle T, die Diode D1, den in Ruhelage befindlichen Gabelumschalter GU und zurück über die a-Ader zur Teilnehmerschaltung TS. Der Gleichstrom/Wechselstrom-Wandler GWW spricht somit während jeder Rufsignalperiode an und erzeugt aus der empfangenen Gleichstromenergie eine Wechselstromenergie zum Betrieb des elektroakustischen Wandlers EW.
Ist der Handapparat der Teilnehmerstelle T aufgelegt und dadurch der Gabelumschalter GU in Ruhelage, so fliesst in den Teilnehmeradern a, b lediglich während jeder Rufsignalperiode ein Strom. Erfolgt nun die Beantwortung eines Anrufes und damit ein Abheben des Handapparates während einer Rufsignalperiode, so wird die Stromzufuhr zum Gleichstrom/Wechselstrom-Wandler GWW durch den Gabelumschalter GU sofort unterbrochen und infolge der nun in Sperrrichtung wirksamen Diode D2 während der restlichen Zeit der betreffenden Rufsignalperiode ein Stromfluss in den Teilnehmeradern a, b verhindert.
Sobald nach Beendigung der Rufsignalperiode die Umschalter RU wiederum Ruhelage einnehmen und dadurch an die a-Ader positives und an die b-Ader negatives Speisespannungspotential anlegen, kann über den in Arbeitslage befindlichen Gabelumschalter GU und die nun in Durchlassrichtung wirksame Diode D2 ein Stromfluss über den Sprech- und Wählstromkreis SS, WS entstehen. Für die sofortige Beendigung der Rufsignalisierung kann der vorgängig erwähnte Stromunterbruch während der Rufsignalperiode oder auch der auf einen Stromunterbruch in den Teilnehmeradern a, b folgende Stromanstieg bei Spei sespannungspolarität ausgenützt werden.
Bei der in der Teilnehmerschaltung TS enthaltenen Speisebrücke SPB handelt es sich üblicherweise um ein symmetrisches, induktives Netzwerk, das derart ausgelegt ist, dass einerseits den Teilnehmeradern alb eine genügend grosse Gleichstromenergie zum Betrieb der Sprech- und Wählstromkreise SS, WS der Teilnehmerstelle T zugeführt wird und andererseits keine nennenswerte Dämpfung des in den Teilnehmeradern a, b zirkulierenden Sprechwechselstromes auftritt.
In neueren Fernsprechvermittlungsanlagen wurden solche Speisebrücken SPB zur Einsparung aufwendiger induktiver Netzwerke auch schon durch rein ohmsche Widerstandsnetzwerke ersetzt. Dies kommt insbesondere dann in Frage, wenn die Teilnehmerstelle und damit die Teilnehmerschleife einen verhältnismässig kleinen Betriebs-Speisegleichstrom zulässt, beispielsweise 10 mA statt der heute üblichen
30-50 mA. Um nun in solchen Fällen doch noch genügend
Energie zur Rufsignalisierung übertragen zu können, kann die Speisespannung bei Rufsignalpolarität so niederohmig wie möglich und ausserhalb der Rufsignalperiode jedoch rela tiv hochohmig den Teilnehmeradern a, b zugeführt werden.
Zur Vermeidung eines allzu hohen Rufstromes, beispiels weise bei extrem kurzer Teilnehmerleitung, kann in der Teil nehmerschaltung TS oder auch in der Teilnehmerstelle T eine lediglich bei Rufsignalpolarität wirksame Strombegrenzung eingesetzt werden.
Mittels einer in der Teilnehmerschaltung TS vorhandenen Teilnehmerschleifenüberwachung SU kann das Abheben des Handapparates in der Teilnehmerstelle T zum Zwecke des Aufbaues einer Verbindung, die abgegebene Wahlinformation wie auch das Auflegen des Handapparates zum Zwecke des allfälligen Auslösens einer Verbindung festgestellt werden. Es ist selbstverständlich, dass eine solche Schleifenüberwachung durchaus auch Bestandteil der bereits erwähnten Speisebrücke SPB sein kann.
Die in Fig. 2 dargestellte Schaltungsanordnung macht von der Möglichkeit der Energiespeicherung Gebrauch. Während der ausserhalb der Rufsignalperiode liegenden Zeitabschnitte wird ein in der Teilnehmerstelle T vorhandener Ener giespeicher AK, beispielsweise ein Akkumulator, von der Teil nehmerschaltung TS her über die Teilnehmeradern a, b und eine bei Rufsignalpolarität in Sperrichtung wirksame Diode D3 bei kleinstmöglichem Ladestrom dauernd geladen. Bei Rufsignalpolarität wird das Rufsignal lediglich als Information, beispielsweise mittels eines in Reihe zur Diode D1 mit den Teilnehmeradern a, b verbundenen Relais S, übernommen und der elektroakustische Wandler EW bzw. der Gleichstrom/Wechselstrom-Wandler GWW über einen während jeder Rufsignalperiode geschlossenen Schalter S aus dem Energiespeicher AK mit Energie versorgt.