DK142827B - Elektronisk telefonapparat. - Google Patents

Description

(®) v p,ay (11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 1^2827 DANMARK <"> α* hh SJ mh ,/°/0 «(21) Ansøgning nr. 678/75 (22) Indleveret døn 21 · f eb · 1975 (24) Løbedag 21 . fet). 1975 (44) Ansøgningen fremlagt og fremiæggelsesskriftet offentliggjort den 2. fet). 1981

DIR ΕΚΤΟ RATET FOR x J

PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET <3°) Prioritet baeewt fra den

26. feb. 1974, 7402575, NL

(71) N.V. PHILIPS* GLOEILAMPENFABRIEKEN, Emmasingel 29, Eindhoven, NL.

(72) Opfinder: Petrie Johan van der Plaats, Jan van der Heyden-straat 41,

Hilversum, NL.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Internationalt Patent-Bureau.

(54) Elektronisk telefonapparat.

Opfindelsen angår et telefonapparat for tilslutning til en telefoncentral, som indeholder forsyningsmodstande, hvis størrelser er væsentligt større under detektering af lukket/åben tilstand af en abonnentsløjfe end i taletilstanden, hvilket apparat omfatter et par linjeforbindelsesklemmer, en elektronisk signalkreds, der er forbundet med disse klemmer, og en jaevnstrømskreds, som har en indstillelig jævnstrømsmodstand, og som er forbundet parallelt med klemmerne.

Den elektroniske signalkreds i telefonapparatet kan for eksempel være en talesignal for stærker eller en trykknapstyret tonegenerator, eller en kombination af sådanne koblinger. Et telefonapparat indeholdende en sådan signalkreds kendes fra artiklen '»The use of Microcircuits in Telephone set Circuitry" af F.tf. Carrol og M.C. Cowpland, offentliggjort i "Telesis" fra september 1969, siderne 179-185.

Telefonapparater med sådanne elektroniske signalkredse har den ulempe, at der skal findes en forholdsvis høj jævnspænding over forbindelsesklemmerne som fødespænding 2 1Λ2827 til disse kredsløb. Som følge af denne høje spænding mellem forbindelsesklemmerne er linjedetekteringen, der tjener til at detektere lukningen af abonnentsløjfen ved, at mikrotelefonen løftes, ikke længere mulig for telefonapparater, der er forbundet til en telefoncentral med en maksimal kabellængde, der er bestemt af sædvanlige telefonapparater. For at afhjælpe denne ulempe er det fra den nævnte artikel kendt at holde spændingen over den elektroniske signalkreds på en lille værdi i 150 millisekunder, efter at mikrotelefonen er løftet fra gaflen, ved hjælp af en jævnstrømskreds, som er forbundet parallelt med kredsen, og igen at gøre jævnspændingen over apparatets kreds lig med den ønskede fødespænding efter den nævnte tid.

Et telefonapparat af denne art er således egnet til at forbindes til en telefoncentral, som har forsyningsmodstande, hvis størrelser er væsentligt større under detekteringen af abonnentsløjfetilstanden end i taletilstanden.

Det er imidlertid fundet i praksis, at en lukket abonnentsløjfe ikke detekte-res i talrige tilfælde. Dette kunne afhjælpes ved i væsentlig grad at forøge den tid, hvori jævnspændingen over telefonapparatet er lille. Ulempen herved er imidlertid, at dette resulterer i en lang opkaldstid.

De beskrevne ulemper afhjælpes med opfindelsen, som går ud på at kombinere optimal chance for sløjfedetektering med optimalt kort sløjfedetekteringstid.

Telefonapparatet ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved, at jævnstrømskredsen indeholder en linjestrømdetektor, der er koblet til den indstillelige jævnstrømsmodstand til indstilling af jævnstrømsmodstanden til den laveste af to forskellige værdier for en linjestrøm, der er mindre end en forud bestemt værdi, og til indstilling af jævnstrømsmodstanden til den højeste af de to forskellige værdier for en linjestrøm, som er større end den forud bestemte værdi. Herved opnås, at den lave værdi af jævnstrømsmodstanden kun indkobles i et tidsrum, der i hvert enkelt tilfælde netop er t ils trækkeligt til, at lukningen af abonnentsløjfen kan detekteres i centralen. Dette medfører, at opkaldstiden ikke forlænges ud over det, der i hvert enkelt tilfælde er absolut nødvendigt, og at enhver sløj-felukning med sikkerhed detekteres. For et telefonapparat forbundet til en telefoncentral indstilles linjestrømdetektoren så på en sådan måde, at strømmen med den forud bestemte værdi svarer til en sløjfestrøm, som er lidt større end sløjfestrømmen, der er bestemt af de høje forsyningsmodstande i telefoncentralen.

Opfindelsen og dennes fordele forklares i det følgende nærmere under henvisning til en udførelsesform, der er vist på den skematiske tegning, hvor tilsvarende dele er betegnet med samme henvisningsbetegnelser i de forskellige figurer, og hvor fig. 1 viser en udførelsesform for et telefonapparat ifølge opfindelsen og en del af en telefoncentral, hvortil telefonapparatet er forbundet, fig. 2 et detailbillede af det i fig. 1 viste telefonapparat, og 3 142827 fig. 3 et diagram, hvori jævnspændingen er afsat som funktion af jævnstrømmen i den i fig. 1 og 2 viste udførelsesform.

Fig. 1 viser kredsløbet i et telefonapparat 1, som er forbundet til et forsyningskredsløb 3 i en telefoncentral over et lederpar 2. Forsyningskredsløbet 3 indeholder et batteri 4 på f.eks. 48 volt. I kredsløbets hviletilstand er batteriet forbundet til linjeforbindelsesklemmerne 12 og 13 til lederparret 2 over højohmske forsyningsmodstande 5 og 6 raed en kombineret modstandsværdi på fra 2θ-4θ kohm, og over et koblerorgan 7, der indeholder to indbyrdes forbundne omskifterkontakter 8 og 9, samt over en sløjfedetektor 10. Størrelsen af modstandene 5 og 6 er stor for at begrænse tabene i lederne i kredsløbets hviletilstand. Endvidere er en udgang 11 fra sløjfedetektoren lo koblet til koblerorganet 7 for at omlægge omskifterkontakterne 8 og 9 i afhængighed af strømstyrken i abonnentsløjfen.

Hvis et sædvanligt telefonapparat forbindes til forbindelsesklemmerne 14 og 15, vil der, når gaffelkontakten lukkes ved, at mikrotelefonen løftes, gå en strøm fra den positive klemme af batteriet 4 gennem forsyningsmodstanden 5, omskifterkontakten 8, detektoren 10, en modstand 16, der repræsenterer modstanden af lederen mellem forbindelsesklemmerne 12 og 14, en mikrofon, der ikke er vist, en modstand 17, som repræsenterer lederen mellem forbindelsesklemmeme 13 og 15, og omskifterkontakten 9 til den negative klemme af batteriet 4,

Størrelsen af sløjfestrømmen er så hovedsagelig bestemt af modstandene 5 og 6 og af modstandene 16 og 17, idet mikrofonmodstanden kun er nogle få hundrede ohm. Den størst tilladelige længde af lederparret er bestemt af følsomheden af sløjfedetektoren lO til detektering af den ovenfor nævnte sløjfestrøm. Efter detekteringen omlægger sløjfedetektoren 10 skiftekontakterne 8 og 9 til den position, der ikke er indtegnet, hvorved forsyningsmodstandene 5 og 6 udkobles, og lavohmske forsyningsmodstande 25 og 26 på f.eks. 200-400 ohm indkobles i sløjfen. Som følge heraf har sløjfestrømmen en sådan størrelse, at korrekt drift af telefonapparatet ikke forhindres.

Hvis det sædvanlige telefonapparat erstattes af et telefonapparat, som vist i fig. 1, der indeholder en elektronisk signalkreds 18, skal denne kreds have en fødespænding på 5-7 volt. Som følge af denne høje fødespænding er det ikke længere sikret, at sløjfedetektoren 10 stadigvæk aktiveres ved den største længde, som lederparret kan antage, hvilken længde oprindeligt er bestemt af de sædvanlige telefonapparater. For at imødegå dette problem er det kendt at forbinde en jævnstrømskreds, der ikke er vist på tegningen, parallelt med den elektroniske signalkreds 18, så snart mikrotelefonen løftes af gaflen, i en periode på 150 millisekunder, hvilken jævnstrømskreds begrænser jævnspændingen mellem forbindelsesklemmerne til en størrelse, der er lille i forhold til fødespændingen, der kræves til signalkredsen. Chancen for,at sløjfedetektoren lo detekterer en lukket abon- 142827 4 nentsløjfe, er herved forøget.

Det er imidlertid fundet, at sløjfedetektoren 10 og det efterfølgende udstyr ikke reagerer inden for 150 ms, når mikrotelefonen i et telefonapparat, som er forbundet til telefoncentralen over lederpar med maksimal længde, løftes fra gaflen. Som følge af den mellemliggende stigning af spændingen mellem forbindelsesklemmeme 14 og 15 som følge af telefonapparatet, aktiveres detektorkredsen derfor ikke, hvorfor der ikke etableres forbindelse. Dette kan undgås ved i væsentlig grad at forøge den tid, hvori spændingen mellem klemmerne 14 og 15 begrænses, men etableringen af forbindelsen bliver så meget langsom.

Disse ulemper imødegås med telefonapparatet ifølge opfindelsen ved, at der anvendes en jævnstrømskreds 19, som er forbundet parallelt med den elektroniske signalkreds 18, og som indeholder en linjestrømsdetektor 20, 21, 22, der er koblet til en indstillelig jævnstrømsmodstand 22, 23. Den indstillelige jævnstrømsmodstand udgøres af serieforbindelsen af hovedstrømstrækningen i en transistor 23 og en indstillelig modstand 22, der er forbundet mellem forbindelsesklemmeme 14 og 15. Linjestrømsdetektoren udgøres af serieforbindelsen af strømkilder 20 og 21, basis-emitterovergangen i transistoren 23 og modstanden 22, idet styreelektroden i transistoren 23 er forbundet til en klemme 24 mellem strømkilderne 20 og 21.

Virkemåden er følgende. Efter at gaffelkontakten, der ikke er vist, er sluttet ved, at mikrotelefonen løftes af gaflen, går der en vis lille sløjfestrøm, der er bestemt af forsyningsmodstandene 5 og 6, og som aktiverer strømkilden 20 på en måde, der vil blive beskrevet senere, men som ikke er i stand til at starte strømkilden 21.

Den sløjfestrøm, der tages fra forbindelsesklemmen 14 til strømkilden 20, går så gennem basis-emitterovergangen i transistoren 23 og modstanden 22 tilbage til centralen 3 gennem udgangsklemmen 15. Denne strøm bevirker mætning af transistoren 23 med det resultat, at modstanden 22 forbindes parallelt med den elektroniske signalkreds 18. Størrelsen af denne modstand er så lille som muligt, således som det vil blive forklaret i det følgende. Spændingsfaldet over denne modstand hidrørende fra sløjfestrømmen er følgelig også lille. Som resultat heraf er sløjfedetektoren 10 altid i stand til at detektere den lukkede tilstand af en abonnentsløjfe af maksimal længde. Efter detekteringen omlægger detektoren 10 skiftekontakterne 8 og 9 til den position, der ikke er indtegnet. Som følge af de små værdier af modstandene 25 og 26 stiger sløjfestrømmen og følgelig også spændingen over modstanden 22. Når denne stigende spænding når en vis værdi, starter strømkilden 21 på en måde, der vil blive beskrevet senere.

Denne strømkilde er således dimensioneret, at strømmen, der afgives fra denne kilde, er mindst lig med strømmen, der afgives fra kilden 20. Der går så ikke længere strøm til styreelektroden i transistoren 23, hvorfor denne transistor 142827 5 spærres, og jævnstrømsmodstanden af telefonapparatet bestemmes af modstanden af den elektroniske signalkreds 18. Modstanden af denne kreds er så stor, at den ønskede fødespænding på f.eks. 7 volt optræder over kredsen som følge af sløjfe-strømmen.

Det fremgår af det foregående, dels at spændingsfaldet mellem klemmerne 14 og 15 er så lille som muligt, så længe sløjfedetektoren 10 ikke har detekteret den lukkede tilstand af abonnentsløjfen, hvorved der sikres optimal detektering af lukket/åben tilstand af abonnentsløjfen, dels at spændingen mellem klemmerne 14 og 15 stiger så hurtigt som muligt til den ønskede værdi af fødespændingen til den elektroniske signalkreds 18, så snart det er detekteret, at abonnentsløjfen er lukket, så at der sikres en optimalt kort opkaldstid i alle tilfælde.

En mere detaljeret beskrivelse af jævnstrømskredsen 19 vil blive givet under henvisning til fig. 2 og 3.

Fig. 2 viser en serieforbindelse af to hovedstrømstrækninger i transistorer 27 og 28, der er forbundet mellem forbindelsesklemmeme 14 og 15. Styreelektroden til transistoren 27 er forbundet dels over en diode 29 i spærreretningen til forbindelsesklemmen 14, dels over en modstand 30 til forbindelsesklemmen 15. Transistoren 27, dioden 29 og modstanden 30 udgør strømkilden 20, der er vist i fig. 1. Endvidere er styreelektroden i transistoren 28 forbundet dels over en diode 31 i spærreretningen og en modstand 32 til forbindelsesklemraen 14, dels over en diode 33 i gennemgangsretningen til forbindelsesklemmen 15. Transistoren 28, dioderne 31 og 33 og modstanden 32 udgør strømkilden 21, der er vist i fig. 1.

Når mikrotelefonen løftes af gaflen, lukkes gaffelkontakten. Spændingen mellem klemmerne 14 og 15 vil så stige fra 0 volt til en værdi, hvor dioden 29 samt basis-emitterovergangen i transistoren 27 begynder at føre strøm. Transistoren 27 gøres herved ledende. Strømmen, der går gennem hovedstrømstrækningen i transistoren 27 kan kun gå gennem basis-emitterovergangen i transistoren 23. Denne transistor 23 gøres derfor ledende. Umiddelbart efter lukningen af gaffelkontakten er størrelsen af spændingen mellem forbindelsesklemmerne 14 og 15 lig med emitter-kollektorspændingen i transistoren 27 plus basis-emitterspændingen i transistoren 23. Denne spænding er repræsenteret med Vq for I » Iq i diagrammet i fig. 3, hvor spændingen V mellem forbindelsesklemmerne 14 og 15 er afsat som funktion af sløjfestrømmen I. Strømmen I i abonnentsløjfen stiger yderligere til værdien 1^, bestemt af modstandene 5 og 6 og fødespændingskilden 4 samt linjemodstandene 16 og 17. Som følge af denne stigning i linjestrømmen vil transistoren 27 mætte transistoren 23 med det resultat, at næsten hele sløjfestrømmen Ij går gennem modstanden 22. Spændingen V mellem forbindelsesklemmeme 14 og 15 er så lig med spændingen plus produktet af linjestrømmen 1^ og størrelsen af modstanden 22. Denne spænding V er betegnet med i fig. 3. Det skal

Claims (2)

142827 6 bemærkes, at som følge af, at størrelsen af modstanden 22 er valgt så lille som muligt, kan spændingen V mellem forbindelsesklemmerne 14 og 15 ikke overstige gennemgangsspændingen for dioderne 31 og 33 ved strømmen 1^. Efter detektering af denne sløjfestrøm skifter sløjfedetektoren 10 forsyningsmodstandene fra en stor til en lille værdi, så at sløjfestrømmen og derfor spændingen over modstanden 22 stiger yderligere. Størrelsen af modstanden 22 er i det mindste så stor, at spændingsfaldet over denne modstand forårsaget af den forøgede sløjfestrøm bliver større end summen af gennemgangsspændingeme for dioderne 31 og 33, før sløjfestrømmen når sin største værdi under de mest ugunstige omstændigheder. Når sløjfestrømmen I er steget så meget, at dioderne 31 og 33 bliver ledende, begynder basis-emitterovergangen i transistoren 28 også at lede. Hvis sløjfestrømmen I stiger yderligere, mættes transistoren 28. Størrelsen af de strømme, der går gennem transistorerne 27 og 28, bestemmes af størrelserne af modstandene 30 og 32. Størrelsen af modstanden 32 vælges mindre end størrelsen af modstanden 30.Som følge heraf vil der fra det øjeblik,hvor dioderne 31 og 33 bliver ledende på grund af stigende sløjfestrøm, ske det, at strømmen, der går gennem transistoren 28, vil stige til en værdi, som er større end værdien af strømmen, der går gennem transistoren 27. Ved en vis værdi I^ af sløjfestrømmen vil strømmen, der går gennem de to transistorer 27 og 28, være lige store. Der tilføres så ikke længere basisstrøm til transistoren 23 med det resultat, at denne transistor spærres. Spændingen V mellem forbindelsesklemmeme 14 og 15 vil øjeblikkeligt begynde at stige til den værdi af fødespændingen,.som er bestemt af jævnstrømsmodstanden af den elektroniske kreds 18, hvilken spænding er angivet med V2 i fig. 3. Strømmen stiger derefter yderligere til en værdi på i det mindste 15-20 mA, som er bestemt af alle modstandene, der findes i abonnentsløjfen og af batteriet 4. Spændingen V mellem klemmerne 14 og 15 stiger følgelig også til værdien af den endelige fødespænding bestemt for strømmen gennem den elektroniske signalkreds 18. Det er i det foregående vist, at et telefonapparat forsynet med en jævnstrømskreds, og som samarbejder med en telefoncentral, hvis forsyningsmodstande er væsentligt større under detekteringen af den lukkede tilstand af abonnentsløjfen end forsyningsmodstandene under taletilstanden, til enhver tid kombinerer optimal chance for sløjfedetektering med optimal kort sløjfedetekteringstid.

1. Telefonapparat for tilslutning til en telefoncentral, som indeholder forsyningsmodstande (5, 6, 25, 26), hvis størrelser er væsentligt større under detekteringen af lukket/åben tilstand af en abonnentsløjfe end under taletilstanden, hvilket apparat indeholder et par linjeforbindelseskiemmer (14, 15),