DK171852B1 - Elektronisk apparat med et kredsløbsarrangement til frembringelse af en vekselspænding i apparatet - Google Patents

Description

DK 171852 B1

Opfindelsen angår et elektronisk apparat med et elektronisk apparat med et kredsløbsarrangement til frembringelse af en vekselspænding i apparatet, som er tilsluttet til en jævnspænding gennem en fjernforsyning og hører til et system til 5 overføringen af digitale signaler, som bliver overført via en med apparatet forbundet tilslutningsledning.

Et sådant kredsløb kan for eksempel anvendes til frembringelse af kaldespændingen ved den af det tyske postvæsen anvendte "PCM 2"-fremgangsmåde, ved hvilken to ved siden af 10 hinanden liggende abonnenter i det offentlige telenet er forbundet med centralen i fællesskab gennem en tilslutningsledning. De følgende forklaringer gælder for dette system og erstatter alle mulige andre anvendelser af opfindelsen. Bogstaverne "PCM" står for den velkendte impulskodemodulations-15 metode, ved hvilken kommunikationstekniske signaler overføres som digitale signaler.

Ved PCM 2-fremgangsmåden digitaliseres de analoge signaler i centralen og videregives på tilslutningsledningen. For enden af tilslutningsledningen er installeret et apparat, gennem 20 hvilket de indgående digitale signaler igen omsættes til analoge signaler. Dette gælder selvfølgelig også i den modsatte retning. Begge abonnenter er forbundet til apparatet med forbindelsesledninger .

På grund af den digitale overførsel af signalerne kan begge 25 abonnenter uden gensidige forstyrrelser telefonere samtidigt.

De to signalstrømme flettes sammen på kendt måde ved begyndelsen af tilslutningsledningen og adskilles igen ved afslutningen af denne. Da kaldespændingen ikke kan overføres gennem tilslutningsledningen på grund af den digitale signaloverfør-30 sel, må den frembringes i apparatet.

I CA-982714 er beskrevet et kredsløbsarrangement til frembringelse af en hørbar tone i et telefonsystem, som er til- DK 171852 B1 2 sluttet til en jævnspænding, som er overlejret af en vekselspænding. Denne vekselspændings frekvens skal gengives som en hørbar tone. Denne tones frekvensområde bliver begrænset for at undgå eksterne signalers indflydelse, som eksempelvis den 5 af stærkstrømledninger inducerede støj.

Fra Fr-2554660 kendes et kredsløbsarrangement til et ekstra telefonapparats kaldesignalgenerator. Fra en telefoncentral-lednings sløjfestrøm bliver her afledt en jævnspænding, som bliver omsat ved at blive hugget i stykker ved hjælp af et 10 transistorkredsløb. Dette bliver styret fra det ekstra telefonapparat. Den ved centralledningen opstående spænding bliver desuden optransformeret ved hjælp af en komparator, som indeholder en spærretransformator. Til dette kredsløbsarrangements funktion er det af betydning, at spændingen ved cen-15 tralledningen altid igen bryder sammen under omskiftningen.

Det er formålet med opfindelsen at tilvejebringe et kredsløb med hvilket, der kan frembringes en vekselspænding på en enkel og kompakt måde for enden af en digital overføringsstrækning til kommunikationstekniske signaler.

20 Dette formål opnås ifølge opfindelsen ved, - at der i apparatet er anbragt en strømforsyningsdel, som frembringer en spænding til drift af apparatets elektronik og til strømforsyning af mindst én ekstern forbruger, - at der i apparatet endvidere forefindes en taktgiver, hvis 25 impulser overføres gennem et styreleds indgang til en styreelektrode på en transistor, i hvis strømvej primærviklingen af en transformator ligger, - at der på transformatorens sekundærvikling i to forskellige strømveje er tilsluttet en diode med en efterkoblet kondensa- 30 tor, - at den i serie med en koblingskondensator liggende forbruger kan indkobles parallelt med den første kondensator og parallelt med strømvejen gennem en afladetransistor, på hvis styreelektrode den anden kondensator er tilsluttet, hvortil DK 171852 B1 3 en ohmsk modstand er parallelkoblet, - at der parallelt med den første kondensator yderligere er tilsluttet en spændingsdeler, der registrerer momentanværdien af spændingen på den første kondensator som en faktisk værdi, 5 og at spændingsdelerens delepunkt er forbundet med den første indgang på en komparator, som over en anden indgang tilføres en vekselspænding som en "bør"-værdi, og - at udgangen fra komparatoren er forbundet med styreleddets anden indgang.

10 Særlig fordelagtige udførelsesformer for opfindelsen er angivet i underkravene.

Dette kredsløb fremkommer ved en enkel opbygning med få komponenter. Det kan derfor anbringes på den mindst mulige plads, således at dimensionerne af det apparat, hvori kreds-15 løbet anbringes, kan holdes små. Kredsløbet arbejder med en høj virkningsgrad, da næsten kun vekselstrømsandele omsættes i real effekt. Den energi, som nedbrydes ved afladeprocessen, kan med fordel igen tilføres apparatets strømforsyning. Et udførelseseksempel på opfindelsesgenstanden er vist på teg-20 ningerne.

De viser: fig. 1 som blokdiagram delene af et fjernforsynet apparat med et kredsløb ifølge opfindelsen, og fig. 2 selve kredsløbet.

25 For enden af en overføringsstrækning, som f.eks. dannes af en telekommunikations tilslutningsledning, ASL, er tilsluttet et apparat 1, der er antydet med en stiplet linie. Apparatet 1 fjernforsynes for eksempel med en spænding på 93 V gennem tilslutningsledningen ASL. På fjernforsyningen er tilsluttet 30 en strømforsyningsdel 2, og det kan for eksempel være et kombinatorisk kredsløb (Schaltnetzteil) . Strømforsyningsdelen 2 kan levere en laveste spænding på for eksempel ± 5V, hvortil DK 171852 B1 4 elektronikken 3 i apparatet 1 er tilsluttet, og en højere spænding på for eksempel 20 V, hvortil en strømkilde 4 og et kredsløb 6 til frembringelse af en vekselspænding er tilsluttet. Grundlæggende er det tilstrækkeligt, når strømforsy-5 ningsdelen 2 kun leverer én spænding, hvortil alle komponenter i apparatet 1 er tilsluttet. På strømkilden 4 er tilsluttet en ekstern forbruger 7. Kredsløbet 6 er vist detaljeret i fig. 2.

Kredsløbet forklares ud fra et eksempel med PCM 2-systemer, 10 og ordet "vekselspænding" erstattes med ordet "kaldespæn-ding". Forbrugeren er i denne forbindelse et telefonapparats ringeanordning, der er vist som en koblingskondensator CK og en modstand (belastning) RL, som tilsammen danner ringeimpe-dansen ZL.

15 Kaldespændingen på f. eks. 25 til 3 5 V effektivværdi med 25 eller 50 Hz, frembringes i tilfælde af et ved centralen indgående opkald for en af abonnenterne, ved hvilken den på apparatet 1 tilsluttede telefon er installeret, af et fra centralen udsendt signal, ved hvilket det kan dreje sig om en 20 bit af den fra centralen til abonnenten oversendte datastrøm. Datastrømmen modtages i apparatet 1 og forarbejdes i samme i elektronikken 3. Elektronikken 3 har en taktgiver 8, hvorfra impulser på f.eks. 64 kHz kan afledes.

Impulsen tilføres gennem et ligeledes i elektronikken 3 ind-25 rettet styreled 9, som enten lader impulsen passere eller standser den, til en styreelektrode på en transistor 1, i hvis strømvej primærviklingen af en transformator 10 ligger. Styreleddet 9 kan for eksempel være en OG-port. Som transistor TI anvendes fortrinsvis en felteffekttransistor, især en 30 MOSFET. Der kan imidlertid også indsættes en bipolær transistor. Transistoren TI bliver takket være impulsen skiftevis strømførende og ikke-strømførende. Den spænding, som derved induceres af transformatoren 10, ensrettes på sekundærsiden gennem to dioder, Dl og D2, der ligger i hver sin strømvej og DK 171852 B1 5 som hver især anvendes til opladning af en efterfølgende kondensator, henholdsvis Cl og C2.

Den første kondensator Cl er direkte tilsluttet den belastning, der skal drives (modstanden RL) gennem koblingskonden-5 satoren CK, mens den anden kondensator C2 er forbundet med styreelektroden på en afladetransistor T2, som med sin strømvej ligger parallel med koblingskondensatoren CK og med den første kondensator Cl. Parallel med den anden kondensator er tilsluttet en modstand R2, hvis modstandsværdi er stor i for-10 hold til impedansen ZL. Modstandsværdien af R2 bestemmes af strømforstærkningsfaktoren for afladetransistoren T2.

Afladetransistoren T2 er vist som en bipolær transistor. Den kan erstattes af en Darlington-kobling. Der kan dog også her indsættes en felteffekttransistor, især en MOSFET.

15 Kredsløbet ifølge opfindelsen arbejder på følgende måde:

Efter modtagelsen af et signal udsendt fra centralen og kommende gennem tilslutningsledningen ASL begynder taktgiveren 8 at udsende impulser. Disse impulser passerer gennem styreleddet 9, da der på kondensatoren Cl ikke ligger nogen spænding.

20 Komparatoren 11 giver på sin udgang da for eksempel et logisk 1-tal. Dette sker så længe, som spændingen på kondensatoren Cl er lavere end den spænding, som tilføres komparatoren 11 gennem dens anden indgang som en bør-værdi.

Impulserne fra taktgiveren 8 styrer transistoren TI, således 25 at den til stadighed veksler imellem at være strømførende og ikke-strømførende. Den spænding, der derved induceres af transformatoren 10, oplader efter ensretning gennem dioderne Dl og D2 de to kondensatorer Cl og C2. Den spænding, der ligger på kondensatoren Cl, registreres løbende gennem spæn-30 dingsdeleren R3/R4 og tilføres komparatoren 11 som en faktisk værdi (punkt P). Når spændingen på kondensatoren Cl overskrider børværdien, fremkommer der på udgangen af komparatoren 11

Claims (7)

1. Elektronisk apparat med et kredsløbsarrangement til frem-25 bringelse af en vekselspænding i apparatet, som er tilsluttet til en jævnspænding gennem en fjernforsyning og hører til et system til overføringen af digitale signaler, som bliver overført via en med apparatet forbundet tilslutningsledning, kendetegnet ved, 30. at der i apparatet (1) er anbragt en strømforsyningsdel (2), som frembringer en spænding til drift af apparatet (l)'s elektronik (3) og til strømforsyning af mindst én ekstern forbruger (7), DK 171852 B1 7 - at der i apparatet (1) endvidere forefindes en taktgiver (8) , hvis impulser overføres gennem et styreleds (9) indgang til en styreelektrode på en transistor (TI), i hvis strømvej primærviklingen af en transformator (10) ligger, 5. at der til transformatoren (10)'s sekundærvikling er til sluttet en diode (D1,D2) med efterkoblet kondensator (C1,C2) i to forskellige strømveje, - at den i serie med en koblingskondensator (CK) liggende forbruger kan indkobles parallelt med den første kondensator 10 (Cl) og til strømvejen for en afladetransistor (T2), på hvis styreelektrode den anden kondensator (C2) er tilsluttet, og hvortil en ohmsk modstand (R2) er parallelkoblet, - at der parallelt med den første kondensator (Cl) yderligere er tilsluttet en spændingsdeler (R3,R4), der registrerer mo- 15 mentanværdien af spændingen på denne kondensator (Cl) som en faktisk værdi, med hvis delepunkt (P) en komparator (11) er forbundet med en første indgang, hvilken komparator gennem en anden indgang tilføres en vekselspænding som "bør"-værdi, og - at komparatoren (11)'s udgang er forbundet med styreleddets 20 (9) anden indgang.

2. Kredsløbsarrangement ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den strøm, som gennemløber afladetransistoren (T2), føres tilbage til strømforsyningen af apparatet (1).

3. Kredsløbsarrangement ifølge krav 1 eller 2, kende-25 tegnet ved, at transistoren (TI) er udformet som en felteffekttransistor, fortrinsvis som en MOSFET.

4. Kredsløbsarrangement ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at transistoren (TI) er udformet som bipolær transistor.

5. Kredsløbsarrangement ifølge et eller flere af kravene 1 til 4, kendetegnet ved, at afladetransistoren (T2) er udformet som felteffekttransistor, fortrinsvis som MOSFET. DK 171852 B1 8

5 Med kondensatoren Cl oplades samtidig den parallelt liggende koblingskondensator CK. Når opladningen nu er afbrudt, aflades kondensatoren C2 hurtigt gennem modstanden R2. Spændingen på styreelektroden af transistoren T2 falder hurtigt, således at denne bliver ledende og dermed aflader koblingskondensato-10 ren CK såvel som kondensatoren Cl. Spændingen på spændingsde-leren R3/R4 synker derefter så langt ned, at der igen på udgangen af komparatoren 11 fremkommer et logisk "1". Impulsen fra taktgiveren 8 når dermed igen frem til transistoren TI, og kondensatorerne Cl, C2 og CK oplades igen. Denne proces 15 fortsætter i stadig skiften, indtil taktgiveren 8 udkobles. Den energi, som føres gennem afladetransistoren T2 fra koblingskondensatoren CK, kan føres tilbage via en diode D3 til spændingsforsyningen (højere spænding af strømforsyningsdelen 2) , forudsat at hver momentanværdi af den på RL liggende 20 spænding er større end driftsspændingen. Kondensatoren 12 er et element i strømforsyningsdelen 2. Patentkrav.

6. Kredsløbsarrangement ifølge et eller flere af kravene 1 til 4, kendetegnet ved, at der i stedet for af-ladetransistoren (T2) indsættes en Darlington-kobling.

7. Kredsløbsarrangement ifølge et eller flere af kravene 1 5 til 6, kendetegnet ved, at strømforsyningsdelen (2) er udformet som en koblingsnetdel eller kombinatorisk kredsløb (tysk: Schaltnetzteil).