DE2655005B2

DE2655005B2 - Schaltungsanordnung für eine elektronische Teilnehmerspeisung

Info

Publication number: DE2655005B2
Application number: DE19762655005
Authority: DE
Inventors: Hartmut 1000 Berlin Reusch
Original assignee: DEUTSCHE TELEPHONWERKE und KABELINDUSTRIE AG 1000 BERLIN
Current assignee: DEUTSCHE TELEPHONWERKE und KABELINDUSTRIE AG 1000 BERLIN
Priority date: 1976-12-02
Filing date: 1976-12-02
Publication date: 1979-08-09
Also published as: DE2655005A1; DE2655005C3; DK533777A; AT363523B; IE45750L; GB1587868A; NL7713305A; SE7713728L; BE861297A; CA1111586A; IE45750B1; IT1088708B; FR2373201A1; CH630209A5; ATA860777A; LU78546A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für ^hl! eine elektronische Teilnehmerspeisung mit Schleifenstromüberwachung, Rufanschaltung und Gabelanordnung für den Übergang von Zwei- auf Vierdrahtbetrieb mit symmetrisch zueinander angeordneten Stromgeneratoren, die aus als reine Spannungsfolger dienende *" Operationsverstärker mit zugeordneten Transistoren gebildet sind, über deren invertierte Eingänge die Modulation des Schleifenstromes gesteuert wird, für Fernmelde-, insbesondere Fernspf echnebeiistellenanlagen. ■ \

, Bekannte Speiseeinrichtungen ftir Fernsprechteiinehrnerstellen mit zentraler Stromquelle bestehen aus Speisedrosseln, Übertrager und Relaisanordnungen, die bei Fernsprechanlagen mit je einer Speiseeinrichtung zur Teilnehmerstelle sowohl einen räumlich als auch einen wirtschaftlich hohen Aufwand erfordern und deren dicht beeinander angeordnete Drosseln und Übertrager ein Übersprechen begünstigen. Zur Herabsetzung des mechanischen Aufwandes ist z. B. durch die DE-AS 11 99 827 bekannt, Stromgeneratoren zu verwenden.

Andere Speiseeinrichtungen verwenden Festkörperbauelemente, wodurch Drossel und Übertrager entfallen und ein Übersprechen weitgehend ausgeschaltet ist (DE-OS 20 20 527).

Es sind ferner Zweidraht-Vierdraht-Umsetzer in der DE-OS 26 54 495 vorgeschlagen worden, die als Spannungsfolger arbeitende Operationsverstärker aufweisen, die mit jeweils zugeordneten Transistoren simulierte Induktivitäten darstellen.

Weiterhin ist in der DE-OS 25 51 816 dargelegt, daß durch ein Korrektursignal an einen auf den Ausgang einer Teilnehmeranschlußanordnung wirkenden Differenzverstärker eine hohe Gabelübergangsdämpfung bei geschlossener Teilnehmerschleife, also bei Sprechwechselspannung, erzielt wird. Ein Erkennen der offenen Teilnthmerschleife und Sperren irgendwelcher Wechselspannungen, die von der kommenden Leitung auf die gehende Leitung durchgreifen können, sind damit nicht gesichert.

In dem älteren Patent Nr. 25 56 157 sind derartige Speiseeinrichtungen mit einer Rufeinspeisung und einer Gabelanordnung zusammengefaßt und durch eine Schleifenstromüberwachung wird außer dem Anreiz zur Verbindungsherstellung auch die Einleitung einer Weitervermittlung einer Verbindung durch Erdtastenbetätigung der Teilnehmerstelle ausgewertet, wobei die Stromsiabilisierung der Speiseeinrichtung während der Erdtastenbetätigung gewährleistet ist. Diese Einrichtung für Teilnehmerspeisungen ist vorzugsweise für Hausanlagen verwendbar, da sie für lange Anschlußleitungen den Bedingungen der Gabelübergangsdämpfung nicht voll genügt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Teilnehmerspeisung mit Gabelschaltung zu schaffen, die die Verwendung langer Anschlußleitungen gestattet und die geringe Einflüsse von Bauteiltoleranzen gestattet und die geringe Einflüsse von Bauteiltoleranzen aufweist.

Diese Aufgabe ist durch die Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen dargelegt ist, gelöst.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Schaltungsanordnung, die nur die für die Erfindung wesentlichen Merkmale aufweist, näher erläutert.

Die Speiseeinrichtung setzt sich aus zwei symmetrisch zueinander angeordnete Stromgeneratoren zusammen, für die Operationsverstärker /1, J 2 in Verbindung mit je einem Transistor verwendet werden. Der Vorteil der Operationsverstärker Ji, /2 anstelle von Transistoren, z. B. in Darlington-Anordnung, besteht in der Unabhängigkeit des Schleifenstroms von Transistorparametern, wie z. B. der Basis-Emitter-Spannung, die stark schwanken können. Der Schleifenstrom wird somit ausschließlich durch die Spannungen an den Widerständen R 1, R2 bestimmt, die über die Operationsverstärker Ji, J 2 an die emitterseitigen Anschluß-

punkte der Schleifenwiderstände R 3 bzw. R 4 gelangen. Dabei arbeiten die Operationsverstärker Ji, J 2 als reine Spannungsfolger, so daß die Potentiale an den positiven Eingängen der Verstärker Ji, J2 und die Potentiale an den Schleifenwiderständen R 3, R 4 gleich groß sind. Die Symmetrie der Anordnung wird durch die Symmetfiewiderstände R 5, R 6 gewährleistet, die direkt, ohne Zwischenschaltung von Richtleitern, an die Sprechadern A, B geschaltet sind. Durch die direkte Anschaltung werden außerdem die Toleranzen der Schutzwiderstände RT, Ä8 ausgeglichen, die dem Schutz der Speiseeinrichtung gegenüber Spannungen auf den Adern der Teilnehmeranschlußleitungen dienen.

Die Modulation des Schleifenruhestromes geschieht über die invertierten Eingänge der Verstärker Ji, J2. Dabei bestimmen die zugeordneten Widerstände R 9, Rii bzw. R10, R 12 das Verhältnis von Modulationsspannung zu Modulationsstrom. Bei gleichen Widerständen R 9 bis R12 wird die Modulationsspannung an den Kondensatoren C2, C3 mit dem Verstärkungsfaktor eins an die SchJeifenwiderstände A3, Λ4 übertragen. Mit steigender Verstärkung der Modulationsanordnung durch entsprechende Dimensionierung wird auch die Wechselspannungsverstärkung der positiven Eingänge der Verstärker Ji, J2 und damit die dynamische Selbstsymmetrierung verbessert.

Zur Schleifenauswertung sind an die Ausgänge der Verstärker Ji, J2 die Inverterwiderstände P 13, R 14 geschaltet. Ohne diese Inverterwiderstände R 13, R 14 würde sowohl bei offener als auch bei geschlossener Teilnehmerschleife dieselbe Spannung an den Schleifenwiderständen A3, A4 liegen, die eine Schleifenauswertung verhindern können. Mit einem steigenden Verhältnis der Widerstandswerte der Inverterwiderstände R 13, R 14 zu den Schleifenwiderständen R 3, R 4 wächst auch die Auswerteschwelle für die Schleifensignale.

Der Verstärker /6 hat den Verstärkungsfaktor eins und dient der Invertierung der kommenden Signale von dem vorgeoroneten Verstärker 74 bzw. /5 für die Modulation der Sprechader B.

Um bei offener Teilnehmerschleife eine große Gabelübergangsdämpfung zu erzielen, wird mit dem Schleifensignal am Punkt S über den Transistor Γ der Differenzverstärker /3 in die Begrenzung gesteuert, so daß keine Wechselspannung an den Punkt Gdes gehend gerichteten Zweiges der Gabelanordnung gelangen kann.

Die Gabelanordnung ist in zwei Schaltungsvarianten dargestellt, von denen beide nachfolgend näher beschrieben werden.

Die erste Schaltungsvariante weist einen reellen Eingangswiderstand und damit einen reellen Generatorinnenwiderstand und eine komplexe Leitungsnachbildung auf, wodurch Übertragungsmeßwerte erzielt werden, die herkömmlichen induktiven Gabelanordnungen entsprechen. Die zweite Schaltungsvariante ist mit komplexem Eingangs- und somit mit komplexem Generatorinnenwiderstand und mit einer komplexen Leitungsnachbildung ausgestaltet. — Die Dimensionierungen der Nachbildungen richten sich dabei nach den Einsatzfällen und sind vom Kabeltyp der Anschlußleitung und von dem Innenwiderstand der Teilnehmerstation abhängig.

Bei der Schaltungsausführung mit reellem Eingangswiderstand R15 ist dieser zwischen die Punkte 1-1 geschaltet. Die Verbindung der Punkte 2-3 ist aufgetrennt und die Verbindung der Punkte 2-4 besteht, wobei in der praktischer. Schaltungsausführung der Verstärker /5 und die Leitungsnachbildung /V 2 entfallen. Die am reellen Eingangswiderstand R15 liegende Spannung wird über den Differenzverstärker 73 an den gehend gerichteten Zweig der Gabelanord-"· nung, Punkt G, übertragen.

Die in der kommenden Richtung am Punkt K liegende Spannung gelangt über die Modulationsschaltung an die Sprechadern A, B und damit auch an die Eingänge des Differenzverstärkers /3. Um eine hohe Gabelüber-

it gangsdämpfung zu erzielen, wird durch den Verstärker /51 eine Gegenspannung auf den invertierten Eingang des Differenzverstärkers /3 gegeben, so daß am Punkt G keine Spannung entsteht

Unter Betriebsbedingungen, das heißt, wenn die am

ι > Punkt K liegende Spannung auf den Sprechadern A, B eine frequenzabhängige Spannung erzeugt, muß der Frequenzgang der Leitungsnachbildung N dem des äußeren Abschlusses der Sprechadern A, B entsprechen. Da auch der Eingangswiderstand R15 zusammen mit

2(i dem Kondensator C1 in bestimmtem Umfang frequenzabhängig ist, wird der Leitungsnachbildung N ein ÄC-Glied parallel geschaltet

Bei der Schaltungsausführung mit komplexem Eingangswiderstand ist zwischen die Punkte 1-1 der

2^r> komplexe Eingangswiderstand /Vl geschaltet. Die Verbindung der Punkte 2-3 besteht und die der Punkte 2-4 ist getrennt, wobei der Verstärker 751 und die komplexe Nachbildung AV mit ihrem /?C-Glied in der praktischen Schaltungsausführung entfallen. Die Schal-

>" tungsanordnung ist derart ausgelegt, daß die Spannung an den Sprechadern A. B über den Differenzverstärker

■ 73 als unsymmetrische Spannung an den Punkt G des gehend gerichteten Zweiges der Gabelanordnung gelangt. Eine unsymmetrische Spannung am Punkt K

i' des kommend gerichteten Zweiges gelangt als symmetrische Spannung an die Sprechadern A, B. Dabei entspricht der Frequenzgang sowohl des komplexen Eingangswiderstandes N 1 als auch der Leitungsnachbildung Λ/2 für den komplexen Generatorinnenwider-

■"' stand dem Frequenzgang der Last an den Sprechadern A.B.

Der in der Leitungsnachbildung N 2 fließende Strom wird durch den Verstärker /5 in eine Steuerspannung für die Stromgeneratoren umgewandelt. Der von den ■ Stromgeneratoren an die Parallelschaltung des komplexen Eingangswiderstandes N1 und der Teilnehmerstation abgegebene Strom weist somit den gleichen Frequenzgang wie der Strom in der Leitungsnachbildung N 2 auf. Durch entsprechende Wahl der

χι Verstärkung der Operationsverstärker J1 bzw. 72 und /5 ist die Spannung an den Sprechadern A, B genauso groß wie am Punkt K. Die Gleichheit dieser Spannungen wird für die Gabelfunktion der Anordnung genutzt: Bei gleichen Gabelwiderständen R 16 bis /?21

"'"> wird die Spannung am Punkt K über den Verstärker J4 an den Widerstand R17 gegeben und wirkt mit doppelter Amplitude der Spannung von der Sprechader A entgegen, die dadurch gelöscht wird. Zusammen mit der Spannung der Sprechader B wird somit an die

wi Eingänge des Differenzverstärkers 73 ein Gleichtaktsignal gegeben, das unberücksichtigt bleibt.

Der Vorteil der zuletzt beschriebenen Schaltungsvariante besteht darin, daß der Eingangswiderstand dem Widerstand der Anschlußleitung angepaßt ist. Eine

h'> derart aufgebaute Fernsprechanlage ist sehr gut an ein Leitungsnetz angepaßt. Wird zusätzlich der Eingangswiderstand und der Innenwiderstand der Teilnehmerstation an den Leitungswiderstand angepaßt, ist auch

bei sehr kurzen Anschlußleitungen eine gute Gabelübergangsdämpfung bzw. Rückhördämpfung zu erreichen.

Die Verwendung von Operationsverstärkern gestattet die Nachbildung Λ/2 mit räumlich kleinen Bauteilen zu realisieren, die einen vielfach höheren Scheinwiderstand gegenüber herkömmlichen Nachbildungen auf-

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für eine elektronische Teilnehmerspeisung mit Schleifenstromüberwachung, Rufanschaltung und Gabelanordnung für den Übergang von Zwei- auf Vierdrahtbetrieb mit symmetrisch zueinander angeordneten Stromgeneratoren, die aus als reine Spannungsfolger dienende Operationsverstärker mit zugeordneten Transistoren gebildet sind, über deren invertierte Eingänge die Modulation des Schleifenstromes gesteuert wird, für Fernmclde-, insbesondere Fernsprechnebenstellenanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die dynamische Selbstsymmetrierung der Stromgeneratoren durch Verstärkung der Modulationsspannung erhöht wird, daß bei offener Teilnehmerschleife zum Erreichen einer hohen Gaoelübergjngsdämpfung ein Schleifensignal (am Punkt S) über einen Transistor (T) den Differenzverstärker (J3) so steuert, daß keine Wechselspannung an seinen Ausgang (G) gelangt und daß die Gabelanordnung einen reellen Eingangswiderstand (R 15) und eine komplexe Leitungsnachbildung (N) aufweist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabelanordnung einen komplexen Eingangswiderstand (Ni) und eine komplexe Leitungsnachbildung (N 2) aufweist.

3. Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzgang der Leitungsnachbildung (N)dem des äußeren Abschlusses der Sprechadern (A, B) entspricht.

4. Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsnachbildung (N) ein ÄC-Glied parallel geschaltet ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzgang des komplexen Eingangswiderstandes (Ni) und der Leitungsnachbildung (N 2) für den komplexen Generatorinnenwiderstand der Last an den Sprechadern (A, B) entspricht.

6. Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine unsymmetrische Eingangsspannung am kommend gerichteten Leitungszweig (Punkt KJaIs symmetrische Spannung an die Sprechadern (A, Zugelangt.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schleifenauswertung an die Ausgänge der Operationsverstärker (J 1, / 2) Widerstände (R 13, R 14) geschaltet sind.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zugeordneten Symmetriewiderstände (R 5, R6) direkt an die Sprechadern (A, B)geschaltet sind.