DE2206048C2 - Schaltungsanordnung für einen Telephon-Gebührenmelder - Google Patents

Description

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, da- kommt.

durch gekennzeichnet, daß der Lichtsender (1) Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in

mit zwei entgegengesetzt gepolten Zenerdioden den Zeichnungen dargestellten Ausfuhrungsbeispiels

(5, 6) in Reihe geschaltet ist. 35 näher erläutert. Es zeigt

6. Schaltungsanordnung nach einem der An- F i g. 1 ein Schaltschema eines Gebuhrenzählers, Sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das F i g. 2 ein Blockschaltbild eines Frequenztores und Frequenztor (12) aus zwei zueinander parallelen F i g. 3 bis 5 Diagramme.

digitalen Hochpaßtoren (24, 25) besteht. In der F i g. 1 bedeuten a, b die beiden Adern einer

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, da- 40 Teilnehmerleitung, die von einer Zentrale zu einer durch gekennzeichnet, daß jedes der Hochpaßtore Fernsprechsielie führt. Ein Lichtsender I eines opto-(24, 25) ein Monoflop (26 bzw. 27) und ein Flip- elektronischen Koppelelementes 2 ist einerseits über flop (28 bzw. 29) aufweist, wobei das Monoflop je ein ÄC-Glied 3,4 an die Adern a, b und anderer-(26 bzw. 27) vom Eingangssignal des Frequenz- seits über zwei entgegengesetzt gepolte Zenerdioden tores (12) getriggert ist und das Flipflop (28 bzw. 45 5,6 an die Erde angeschlossen. Die vom Lichtsender 1 29) von diesem Eingangssignal und vom Mono- erzeugten Lichtimpulse werden von einem Lichtempflop (26 bzw. 27) derart gesteuert ist, daß das fänger 7 in elektrische Signale umgewandelt. Das Flipflop (28 bzw. 29) kippt, wenn das Eingangs- opto-elektronische Koppelelement 2 ist vorzugsweise signal seinen Zustand ändert, solange sich das ein integrierter Schaltkreis mit einer Licht emittieren-Monoflop (26 bzw. 27) in seiner instabilen Lage so den Diode als Lichtsender und einem Fototransistor befindet. ^a's Lichtempfänger. Koppelelemente dieser Art sind

äußerst zuverlässig und weisen eine praktisch unbegrenzte Lebensdauer auf.

Eine zur Diode 1 antiparallel geschaltete Diode 8

55 schützt diese vor Überspannungen. Die Kollektor-Emitter-Strecke des Fototransistors 7 ist in Reihe mit einem Kollektorwiderstand 9 an einen Akkumulator

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung 10 angeschlossen. Der Kollektor des Fototransistors 7 für einen Telefon-Gebührenmelder mit einem an eine ist mit einer Eingangsklemme 11 eines digitalen Fre-Teilnehmerleitung gekoppelten Bandpaßfilter, dem 60 quenztoresl2 verbunden, das ebenfalls vom Akkuein Demodulator, ein Verstärker und ein Impuls- mulator 10 gespeist wird. An eine Ausgangsklemme zähler nachgeschaltet sind, und mit einem aus der 13 des Frequenztores 12 ist ein Demodulator 14 an-Teilnehmerleitung aufgeladenen Pufferspeicher zur geschlossen. Dieser besteht aus einer Diode 15, die Speisung der Schaltungsanordnung. einen Kondensator 16 lädt. Eine Erregerwicklung 17

Bekannte Gebührenmelder dieser Art besitzen ein 65 eines Impulszählers liegt im Kollektorkreis eines Ver-Bandpaßfilter mit Induktionsspulen, die eine ver- Stärkertransistors 18, der vom Akkumulator 10 gehältnismäßig große Induktivität aufweisen und des- speist wird und dessen Basis-Emitter-Strecke über halb groß und teuer sind. In bestimmten Telefon- einen Spannungsteiler 19, 20 an den Kondensator 16

gekoppelt ist Eine der Erregerwicklung 17 parallelgeschaltete Diode 21 schützt den Transistor 18 vor Überspannungen.

Zur Ladung ties Akkumulators 10 ist ein Brückengleichrichter 22 vorgesehen, desser» Wechselspannungsanschlüsse mit den Adern 1, b verbunden sind und an dessen Gleichspannungsanschlüssen über einen Ladewiderstand 23 der Akkumulator angeschlossen ist.

Das in der Fig. 2 näher dargestellte digitale Frequenztor Λ2 ist aus zwei zueinander parallelen digitalen Hochpaßtoren 24,25 gebildet. Diese bestehen aus je einem Monoflop 26,27 und einem Flipflop 28, 29. Hierbei eignen sich vorzugsweise sogenannte D-Flipflops. Zwei Inverter 30, 31 und ein NOR-Tor 32 sind gemeinsame Bestandteile beider Hochpaßtore 24, 25.

Die Eingangsklemme 11 des Frequenztores 12 ist an den Eingang des Inverters 30 geschaltet, dessen Ausgang mit Triggereingängen 33,34 der Monoflops 26, 27, mit je einem Triggereingang 35, 36 der Flipflops 28,29 und mit dem Eingang des Inverters 31 verbunden ist. Die Ausgänge 37,38 der Monoflops 26,27 sind jeweils an einen Steuereingang 39,40 der Flipflops 28, 29 angeschlossen. Der (?-Ausgang 41 25, des Flipflop 28, der £-Ausgang42 des Flipflop 29 und der Ausgang des Inverters 31 führen zu je einem Eingang des Tores 32, dessen Ausgang mit der Ausgangsklemme 13 verbunden ist.

Die beschriebene Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt: Die in der Zentrale zwischen die Adern a, b (Fig. 1) und Erde eingespeisten Impulssignale gelangen parallel über die beiden KC-Glieder 3,4 zum Lichtsender 1. Die Zenerdioden 5, 6 bewirken, daß nur Signale den Lichtsender zu erregen vermögen, die einen vorgegebenen Schwellenwert überschreiten. Der Lichtempfänger 7 wandelt die empfangenen Lichtimpulse wiederum in elektrische Signale um. Diese werden vom Inverter 30 (F i g 2) verstärkt und geformt und gelangen zu den beiden Monoflops 26,27.

Wie aus den F i g. 3 bis 5 ersichtlich ist, in denen die Signale einzelner Schaltungspunkte mit dem Symbol U und der dem betreffenden Schaltungspunkt zugehörigen Bezugszahl bezeichnet sind, kippen die Monoflops 26,27 bei jedem an ihrem Triggereingang 33 bzw. 34 auftretenden negativen Spannungssprung in die instabile Lage. Die Zeitkonstante des Monoflop 26 ist in den F i g. 3 bis 5 mit T₁ und diejenige des Monoflop 27 mit T₂ bezeichnet. T bedeutet die Impulslänge der empfangenen Impulssignale.

Der Empfang einer Impulsreihe soll die Einzahlung eines Taximpulses in den Impulszähler bewirken, wenn entsprechend der Fig. 3 T₁,<Γ<LT_X ist. In diesem Fall wird am Ende der Impulsdauer T beim positiven Spannungssprung des Signals t/₈₀ das Flipflop 28 gekippt, solange sich das Monoflop 26 noch in der instabilen Lage befindet. Das Flipflop 29 kann jedoch durch diesen Spannungssprung nicht gekippt werden, weil sich das Monoflop 27 bereits wieder in der stabilen Lage befindet. Beim nächsten negativen Sprung des Signals U₃₀ werden die Monoflops 26 und 27 wiederum getriggert, während das Flipflop 28 in seiner gekippten Lage bleibt, so daß an der Ausgangsklemme 13 ein Signal U_n entsteht, das mit Ausnahme des ersten Impulses genau dem empfangenen Impulssigna] entspricht. Dieses Signal lädt den Kondensator 16 (Fig. 1) auf. Die Diode 15 verhindert eine Entladung des Kondensators während den Impulspausen. Der Transistor 18 wird während der gesamten Dauer der Impulsreihe leitend, in der Erregerwicklung 17 fließt ein Strom, und der Impulszähler registriert einen Impuls.

Das Flipflop 28 verbleibt auch nach beendeter Impulssendung in seiner gekippten Lage und wird erst durch den ersten positiven Spannungssprung der nächstfolgenden empfangenen Impulsreihe wieder in die ursprüngliche Lage zurückgekippt.

Bei 7\, < T₁ < Γ (Fig. 4) können bei einem positiven Sprung des Signals U._M beide Flipflops 28,29 nicht kippen, weil sich in diesem Zeitpunkt beide Monoflops 26,27 bereits wieder in ihrer stabilen Lage befinden. Bei TKT^T₁ (Fig. 5) sprechen beide Flipflops 28, 29 an. Das Tor 35 bleibt jedoch hierbei gesperrt.

Die beschriebene Schaltungsanordnung kommt ohne induktive Komponenten aus. Sie kann daher ohne weiteies in integrierter Schaltungstechnik ausgeführt werden und nimmt auch dann wenig Raum in Anspruch, wenn sie für den Empfang von sehr schwachen Impulssignalen ausgelegt wird. Durch die Anwendung eines digitalen Frequenztores ergibt sich außerdem eine ausgezeichnete Selektivität.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

netzen wird mit einem Taximpulsstrom gearbeitet, der Patentansnriiche- ώ der Größenordnung von nur etwa einem MUIi- fatentanspruche. ^^ ^ ^ bedüjgt j,^^^,, der Fllter.

1. Schaltungsanordnung für einen Telefon- spulen von einigen Henry was dem Bestreben TeIe-GebührenmeldeY mit einem an eine Teilnehmer- 5 fon-Gebührenmelder so klein wie möglich zu bauen,

"ίΆ^Τ^^Τ^^Ι^^ TÄ-OS 195708! istes zwar bekannt, da*

nachgeschaltet sind, und mit einem aus der TeU- in Telefon-Tei nehmerweichen Spulen und übertrager

nehmerleitung aufgeladenen Pufferspeicher zur mit einer Vie zahl von.Wicklungen nachteilig sind.

Speisung der Schaltungsanordnung, dadurch i. Wie solche mit Nachteden behaftete Bauteile in der

gekennzeichnet, daß das Bandpaßfilter ein Praxis durch andersartige ersetzt werden konnten,

digitales, spulenloses Frequenztor (12) ist, dessen wird jedoch nicht erwähnt

Eingang (11) über ein opto-elektronisches Koppel- Aus der Zeitschrift »Electronic Design« Apnl

element (2) an die Teunehmerleitung (α, 6) ge- 1971, S. 86, sind schließlich digitale Tondetektoren

koppelt ist. »5 bekannt, die jedoch sehr aufwendig sind und sich fur

2 Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- einen Telefon-Gebührenmelder, bei dem es auf einen

durch gekennzeichnet, daß der Lichtsender \1) extrem geringen Stromverbrauch ankommt, grund-

des opto-elektronischen Koppelelementes (2) sätzhch nicht eignen. .

einerseits über je ein ÄC-Glied (3, 4) an die bei- Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde eine

den Adern (a, b) der Teilnehmerleitung und an- *° Schaltungsanordnung für einen Telefon-Gebuhren-

dererseits an Erde angeschlossen ist. melder mit minimalen Abmessungen zu schaffen die

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- bei geringen Herstellungskosten eine hohe Filterdurch gekennzeichnet, daß der Lichtsender (1) Selektivität aufweist. -».,,,, ,··
des opto-elektronischen Koppelelementes (2) eine Die Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelost, Halbleiterdiode und der Lichtempfänger (7) ein »5 daß das Bandpaßfilter ein digitales, spulenloses Fre-Fototransistor ist quenztor ist, dessen Eingang über ein opto-elektro-

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 nisches Koppelelement an die Teilnehmerleitung ge- und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Halb- koppelt ist.

leiterdiode (1) des opto-elektronischen Koppel- Dadurch ergibt sich eine Schaltungsanordnung, die

elementes (2) eine Diode (8) antiparallel geschal- 3» — natürlich mit Ausnahme der Erregerwicklung des _tet i_st> Impulszählers — ohne induktive Komponenten aus-