NO134855B - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrorer en elektronisk talekrets for

et sentralbatterimatet telefonapparat. Oppfinnelsen vedrorer nærmere bestemt en slik talekrets, som er utformet som en Wheatstonebro for å oppnå en fordelaktig verdi på apparatets s i de tone d empn ing.

De i foran nevnte apparattype inngående forsterkere for for-sterkning av talestrdmmene krever likestromsmatning, hvorfor apparatet sammen med andre apparater kobles til et felles batteri i telefonsentralen (sentralbatterimatning). Derved defineres en maksimal avstand mellom apparat og sentral bestemt av hoy-est tillatte linjemotstand mellom enhetene, hvilken motstand foruten av linjelengden også er bestemt av dennes motstand pr. km. Ved verdier på linjemotstanden som nærmer seg det maksi-malt tillatte (ca. 1200 ohm) er det av betydning at apparatets egen motstand, dvs. total apparatmotstand fra linjetilkobling til mikrofonforsterker og mottagelsesforsterker ikke er for hoy. • Dette avhengig av at onsket likestromsmatning til apparatfor-sterkerne skal kunne oppnås tross store linjelengder og for at i sentralen inngående linjerelé krever en viss strom for sin funksjonering.

Den mellom apparat og sentral forekommende linje har videre

en viss frekvensavhengig dempning avhengig av sin kapasitive karakter. Dette innebærer at talesignaler med hoy frekvens, f.eks. 3000 Hz, vil dempes mer enn signaler med lavere frekvens, f.eks. 300 Hz. Dempningsforholdet for de forskjellige signal-frekvenser blir storre jo lengre linjen er. For å oppnå konstant signalnivå i sender- og mottagersiden må ved sending signaler med hoyere frekvens i senderforsterkeren forsterkes mer enn signaler med lavere frekvens. Forholdene blir analoge ved mottagelse ved at rnottagelsessignaler med hoy frekvens må

forsterkes mer enn signaler med lavere frekvens.

i Det er tidligere ålment kjent å utforme talekretsen som en Wheatstonebro for å oppnå optimal verdi på sidetonedempningen, dvs. den dempningsverdi for hvilken utgående talestrommer fra apparatets mikrofonforsterker ikke innvirker forstyrrende på dets hoytalertelefon. i en slik tidligere kjent krets er mottagerforsterkerens likestromsinnganger koblet direkte til talekretsens linjetilkoblingsklemmer for at ved lange tilkoblingslinjer mellom" apparat og sentral tilstrekkelig likespenning skal oppnås. En ulempe ved denne kobling består i at en drossel må innkobles

i serie med mottagelsesforsterkeren for å sperre det egne sende-signal tilbake til mottagelsesforsterkeren. En annen ulempe med den kjente kobling er at apparatets likespenningsfall består dels av likespenningsfallet over mikrofonforsterkeren samt likespenningsfallet over en bromotstand, hvilket utgjor minst et diodespenningsfall og spenningsfallet over en motstand. Det er videre en ulempe å innkoble dioder i likestromsveien for en brogren, ettersom impedansverdien for en diode varierer med likestrommen gjennom denne og kan gi ubalanse i broen ved forskjellige linjelengder.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å unngå foran nevnte ulemper ved tidligere kjente talekretser og å tilveiebringe en talekrets som er så lavohmig som mulig for innkommende likespenning og som samtidig gir en optimal verdi på sidetonedempningen.-

Et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en elektronisk talekrets, som har et konstant signalnivå ved sending og mottagelse, idet sendings- og mottagelsessignal er uavhengige av frekvensdistorsjonen i linjedempningen.

Oppfinnelsen hvis karakteristiske trekk fremgår av de etterføl-gende patentkrav, skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor

Fig. 1 viser et prinsippskjema over talekretsen ifolge oppfinnelsen,

Eig. 2 viser et koblingsskjema over mottagelsesforsterkeren og dens tilkobling til ovrige kretser i talekretsen ifolge opp-I finnelsen.

i

Fig. 3 viser en utforelsesform av talekretsen ifolge oppfinnelsen, som inneholder kretser for automatisk nivåregulering.

I fig. 1 er skjematisk en talekrets av typen balansert Wheatstonebro angitt. Den til talekretsen innkommende linje L er koblet til brokoblingen ved punktene A og E, idet dens karakteristiske impedans Zo danner impedansen i en broarm. Med Z2 og Z3 betegnes to impedanser, som hver utgjor en arm i broen. Disse impedanser er i foreliggende talekrets valgt som rene motstander med lav verdi, fortrinnsvis omkring 20 ohm. Den resterende arm i broen utgjores av impedansen Z4, som består av en resistans-kapasitanskobling og som er beregnet på å etterligne ledningsimpedansen Zo. Derved kan balansebetingelsen for broen Zo/z4 = Z2/Z3 oppfylles og optimal sidetonedempning kan oppnås.

I den ene brodiagonal, mellom punktene B og E er utgangene av mikrofonforsterkeren Fl tilkoblet, og til forsterkerens to inn-ganger er mikrofonen M koblet, utgangsimpedansen for forsterkeren Fl er da valgt hoy. Mikrofonkretsen er i og for seg kjent, hvorfor dens nærmere utseende ikke er vist. Apparatets mottag-elsesf orsterker er betegnet med F2 og dets likespenningsklemmer er betegnet del, dc2, idet høretelefonen H er koblet til den ene klemme del. Ifolge oppfinnelsestanken kobles mottagerforsterkerens to likespenningsklemmer del og dc2 slik at den ene, del, via impedansen Z2 og Z3 er koblet til det ene linjetilkoblingspunkt A og den andre, dc2, via impedansen Z4 er koblet til det andre linjetilkoblingspunkt E. Derved vil mottagelsesforsterkeren F2 seriemates med den fra linjen kommende matelike-spenning. Forsterkerens F2 signalinngang s er koblet direkte til den ene linjetilkoblingsklemme A. Den innkommende signal-strom velger med den foreslåtte kobling folgende vei: Punkt A, punkt s til forsterkeren F2 og via impedansen Z4 til punkt E. Videre er ifolge oppfinnelsens prinsipp en kondensator Cl av relativt hoy kapasitet blitt tilkoblet mellom punktene C og D for å tjene som avkobling for det fra apparatet utgående signal. Således vil mikrofonsignalene -avkobles og noen drossel for å

sperre disse er ikke nodvendig. Kondensatoren Cl fyller også <i>jden funksjon a sorge for en tidsbegrenset medhoring ved tone-signalering ved at ladeenergi lagres i denne, hvilken opprett-holder en viss matespenning til mottagelsesforsterkeren under

et kortvarig tidsintervall.

I fig. 2 er en utforelsesform av mottagerforsterkeren F2 vist. Denne utgjores i den viste utforelsesform av et transistortrinn bestående av transistoren Tr, tilhorende emittermotstand R7

samt som belastning høretelefonen H. Basismotstanden R5 har

til oppgave å oppnå et hensiktsmessig arbeidspunkt for transistoren Tr. Motstanden R6 er koblet over inngangen til horetelefonen H for kompensering av dens frekvensavhengige impedans. Forsterkerens signalinngang s er over koblingskondensatoren C2 koblet til transistorens Tr basis, hvorved kondensatoren sperrer likestromskomponenten IDC for den til klemmen A kommende linjestrom. Over forsterkerens likespenningsinnganger del, dc2, dvs. mellom punktene C og D er den foran nevnte kondensator Cl koblet, idet dennes kapasitans er valgt hoy for at tilstrekkelig avkobling av fra apparatet utgående signaler skal fås. Derved oppnås at punktet C signalmessig er ekvivalent med punktet D. Motstandene R2 og R3 utgjor tilsvarigheten til broimpedansene

Z2 og Z3 ifolge fig. 1, hvilke ifolge ovenstående er valgt

rent resistive. Ettersom punktet C signalmessig er likeverdig med punktet D, vil et signalvekselspenningsfall opptre over transistorens basis-emitterkrets, hvis inngang utgjor forsterkerens inngang, og en forsterket signalspenning opptrer over inngangen til horetelefonen H, jfr. fig. 1. Den i fig. 2 viste signalvei fra punktet A gjennom motstandene R2 og R3 til punktet C og via kondensatoren Cl til punkt D samt via impedansen Z4

til linjetilkoblingsklemmen E er helt uavhengig av høretelefonens H impedans og broens balansebetingelser er avhengig bare av verdiene på R2, R3 samt Z4, Zo. Impedansen Z4 består av motstanden R9 i serie med parallellkoblingen av motstanden R8 og kondensatoren C3, for å etterligne ledningsimpedansen Zo, hvorved brobalansen kan oppnås.

Fig. 3 viser et prinsippskjema for en elektronisk talekrets ifolge foreliggende oppfinnelse, som inneholder kretser for automatisk nivåregulering. Talekretsen utgjores av en Wheatstonebro med broimpedanser Z2, Z3 og Z4, hvor impedansene Z2 og Z3 for-jtrinnsvis utgjor rene motstander. Den innkommende linje, som er koblet til punktene A og E i broen har en karakteristisk impedans Zo. Impedansene Z2, Z3 og Z4 er på kjent måte dimen-sjonert slik at brobalanse oppnås. Talekretsens senderside og

mottagerside er blitt belastet med variable impedanser Zs resp.

Zm, hvis verdier styres ved hjelp av linjelikestrommen. Impedansen Zs består av en frekvensuavhengig del omfattende dioden Dl i serie med motstandene ri og r2 koblet til en motstand r3

i forsterkerens Fl likestromsvei. Over motstanden ri er en

kondensator tilkoblet og danner sammen med denne belastnings-impedansens frekvensavhengige del. Impedansen Zm består av én frekvensuavhengig del omfattende dioden D2 i serie med motstandene r4 og r5, idet seriekoblingen er koblet til signalinngangen s av hoytalerforsterkeren F2, dvs. parallelt med impedansene

Z2 og Z3. Den frekvensavhengige del av belastningsimpedansen Zm er dannet av kondensatoren C4 koblet parallelt med motstanden r4.

For sendersiden gjelder at likestrommen II til apparatets mikrofonforsterker Fl bevirker et likespenningsfall over motstanden r3, som via den lille mikrofonmotstand forspenner dioden Dl. Denne har som kjent en ikke lineær strom-spenningskarakteri-stikk, idet for lave verdier på dens forspenning dens impedans er hoy og for hoye verdier på forspenningen dens impedans er lav. Ved små linjelengder er likestrommen II hoy (liten linjeimpedans), hvorved forspenningen blir hoy og belastningsimpedansen bestående av dioden Dl og motstanden ri er lav. Dette medforer at signalspenningen til mikrofonforsterkeren Fl blir hoyt dempet. Ved lange linjer derimot er likestrommen II lav (hoy linjeimpedans) og diodens impedans hoy, hvorfor signalspenningen blir mindre dempet.

Ved innkoblingen av kondensatoren C3 kan også en frekvensavhengig dempning)av mikrofonsignalet oppnås. Belastningsimpedansen

inneholder én frekvensavhengig faktor]

hvilket

gir et frekvensavhengig dempningsbidrag. Ved liten linjelengde dominerer den frekvensavhengige faktor, ettersom impedansen for dioden er liten, hvilket medforer at signaler med hoy frekvens

dempes mer enn de med lav frekvens. Ved- stor linjelengde blir forholdet det motsatte, ettersom da impedansen for dioden Dl er hoy og dominerer over den frekvensavhengige faktor i belastningsimpedansen Zs. Verdien av motstanden r2 bestemmer regu-leringsområdets storrelse.

Den frekvensavhengige og frekvensuavhengige regulering av mot-tagelsesnivået ved hjelp av belastningsimpedansen Zm skjer på i prinsipp samme måte som med belastningsimpedansen Zs. Dioden D2 og motstandene r4, r5 representerer en variabel belastning, hvis impedans reguleres av forspenningen over impedansene Z2

og Z3. Ved liten linjelengde (hoy verdi på likestrommene I og 12) er forspenningen hoy (Z2 og Z3 rent resistive) og belastningsimpedansen Zm er lav, dvs. hoy dempning av innkommende signal til forsterkeren F2. Ved stor linjelengde derimot er impedansen for dioden D2 hoy og dempningen av innkommende signal er lav. Likesom ved sendersiden kan en frekvensavhengig faktor i belastningsimpedansen anordnes ved parallelt med motstanden r4 å koble inn kondensatoren C4.

Den foreslåtte talekrets egner seg godt for hybridfremstilling, hvorved en integrert krets kan fås som lett kan tilpasses forskjellige krav med små toleranser og hoy effektholdbarhet.

Ved hoygradig integrering kan kretsens volum gjores liten, hvilket gjor den tilpassbar og ufolsom for mekanisk påvirkning.

Claims (6)

1. Elektronisk talekrets for et sentralbatterimatet telefonapparat i form av en Wheatstonebro i hvilken en av broarmene representerer apparatets linjeimpedans og i hvilken i den ene brodiagonal apparatets mikrofonforsterker og i den andre dia-gonal signalinngangen til apparatets mottagerforsterker er innkoblet, karakterisert ved at mottagerforsterkerens (F2) likespenningstilkoblinger (del, dc2) over hver sin brogren (Z3 resp. Z4) er tilkoblet mikrofonforsterk-erens (Fl) resp. diagonalpunkt (B resp. E) i broen.

ved at en kondensator (Cl) med forholdsvis hoy kapasitans j er tilkoblet over mottagerforsterkerens likespenningstilkoblinger for avkobling av signalkomponenten i den til talekretsen kommende linjestrom.

3. Talekrets som angitt i krav 1, karakterisert ved at den ene (del) av nevnte likespenningstilkoblinger er tilkoblet over en lavohmig brogren (R3) til mikrofonforsterk-erens ene diagonalpunkt (B) i broen.

4. Talekrets som angitt i kravene 1-2, karakterisert ved at nevnte lavohmige broarmer hver omfatter en motstand (R2, R3), hvis resistans er av storrelse noen titall ohm.

5. Elektronisk talekrets som angitt i krav 1, karakterisert ved at det til inngangen av apparatets sender- og mottagerforsterker (Fl resp. F2) er tilkoblet en variabel impedans (Zs resp. Zm) , hvis impedansverdi- er avhengig av verdien på linjelikestrommen (Il resp. 12) til resp. forsterker, hvorved en av linjelikestrommens verdi avhengig dempning av inngangssignalet til resp. forsterker fås.

6. Elektronisk talekrets som angitt i krav 5, karakterisert ved at nevnte impedans inneholder et ikke lineært impedanselement (Dl resp. D2) i serie med en resistans-kapasitanskombinasjon (ri, C3 resp. r4, C4).