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Schaltungsanordnung zum Empfangen von mehrstelligen impulscodierten
Tonfrequenzrufzeichen Die Erfindung betrifft Einrichtungen zum Erzeugen einer Ausgangsanzeige,
wenn als Eingangssignal ein besonderer Code angelegt wird. Sie ist insbesondere
zur Verwendung bei beweglichen Fernsprechanlagen u. dgl. geeignet, jedoch nicht
auf diesen Anwendungszweck beschränkt.
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Die Erfindung umfaßt Schaltungsanordnungen zum Betrieb mit einem eine
Reihe von Signalgruppen aufweisenden Code, enthält Vorrichtungen zum Erzeugen einer
Reihe von Signalen, die jeder Codegruppe entsprechen, erste und zweite Zählvorrichtungen,
Vorrichtungen zum Ankoppeln des Codes als Eingangssignal an die ersten Zählvorrichtungen
und zur Ankopplung der erwähnten Reihe von Signalen als Eingangssignale für die
zweite Zählvorrichtung, um ein Steuersignal zu erzeugen, wenn ein bestimmter Code
als Eingangssignal aufgenommen wird, und Vorrichtungen zum Rückstellen jeder Signalvorrichtung
auf den Ausgangszustand beim Empfang einer nicht dem Rufzeichen der betreffenden
Teilnehmerstation entsprechenden Signalgruppe.
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Ein Code für die Einrichtung nach der Erfindung besteht aus einer
Reihe von Ziffern oder Signalgruppen. Die zur Zeit verfügbaren Einrichtungen zum
Empfang von impulscodierten Tonfrequenzrufzeichen, die einen Quinär-Code verwenden,
lassen etwa 4000 verschiedene Codes und demgemäß die gleiche Anzahl von Teilnehmerstationen
zu. Diese geringe Zahl stellt eine starke Begrenzung des Verwendungsbereiches einer
solchen Einrichtung dar. Eine derartige Schaltungsanordnung zur Auswahl von an ein
Nachrichtennetz, insbesondere an ein Funknetz, angeschlossenen Teilnehmerstationen
ist in der deutschen Patentschrift 902 742 beschrieben. Die dort angegebene Schaltungsanordnung
weist lediglich einen Zähler auf, der mechanisch arbeitet und durch Schrittschaltwerke
oder Relais gekennzeichnet ist. Zur richtigen Funktion und einwandfreien Arbeitsweise
erfordert diese Zähleinrichtung, daß die Summe aller Ziffern im verwendeten Code
eine von zwei aufeinanderfolgenden Nummern ist. Da bei den üblichen Anordnungen
angenommen wird, daß der Summe der Ziffern die Zahl 27 oder 28 zugeführt werden
muß, bedeutet dieses Erfordernis eine erhebliche Einschränkung der nutzbaren Zahl
von Quinär-Ziffern-Codes.
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Durch die Erfindung soll eine beträchtliche Erhöhung der ausnutzbaren
Codezahl ermöglicht werden, so daß über 50 000 Codes oder Zahlen in einem Quinär-Code
und über 4 000 000 in einem Septär, Code empfangen werden können. Eine weitere Aufgabe
der Erfindung besteht darin, Einrichtungen zum Empfangen impulscodierter Tonfrequenzrufzeichen
bereitzustellen, die mit den zur Zeit benutzten Einrichtungen dieser Art kombiniert
werden können und auch unmittelbar gegen diese ausgetauscht werden können. Weiterhin
soll durch die Erfindung eine Einrichtung geschaffen werden, die keine Begrenzung
der Summe der Zahlen erfordert, die die Ziffern des Codes darstellen.
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Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist sie zur Verwendung mit Codes
geeignet, die in Form einer Reihe von Impulsgrößen auftreten, wobei sie zwei Zählvorrichtungen
aufweist, die Ausgangssignale liefern, wenn bestimmte Kombinationen von Impuls-oder
Zählstößen existieren. Durch die Erfindung werden auch Vorrichtungen beschrieben,
die zum Zurückstellen der Zählvorrichtungen dienen, wenn eine Rufnummer empfangen
wird, die eine Zahlenkombination darstellt, welche nicht der Rufnummer der betreffenden
Teilnehmerstation entspricht. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung dienen
die ankommenden Impulse als Rückstellimpulse, wobei durch eine besondere Einrichtung
bestimmt wird, ob solche Rückstellimpulse an die Zählvorrichtungen gekoppelt werden
oder nicht.
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Durch die Erfindung wird eine Zählerausgangsschaltung angegeben, die
mehrere Und-Tore zum
Ankoppeln der Ausgänge der Zählvorrichtungen
an Ausgangsleitungen aufweist, um den auf den Ausgangsleitungen auftretenden Spannungspegel
als Funktion der Betriebszustände der Zählvorrichtungen zu steuern.
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Es wird auch eine andere Form einer Zählerausgangsschaltung beschrieben,
die eine Spannungsaddierstufe aufweist, um die Ausgänge der Zählvorrichtungen mit
den Ausgangsleitungen zu verbinden. In einer derartigen Zählerausgangsschaltung
sind Widerstände in Reihe zwischen die Ausgänge der Zählvorrichtungen und die Ausgangsleitung
eingefügt, die als Spannungsteiler zum Ändern der Spannungspegel der Ausgangsleitungen
arbeiten. Eine Schaltungsanordnung zur Verwendung mit der Und-Tor-Zählerausgangsschaltung
und der Widerstands-Zählerausgangsschaltung, die gegeneinander austauschbar sind,
wird durch die Erfindung angegeben und beschrieben.
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Durch die Einrichtung nach der Erfindung können durch HF-Signale dargestellte
Tonänderungen einer herkömmlichen beweglichen Fernsprechanlage aufgenommen werden
und die Zählvorrichtungen der Einrichtung gesteuert werden. Es werden mehrere binäre
Kippstufen verwendet, deren Ausgänge in bestimmter Kombination an die Ausgangsleitungen
angeschlossen sind, so daß eine Anzahl von Und-Toren gebildet wird, wobei die Zwischenverbindungen
mittels Dioden hergestellt werden. Auf diese Weise wird der richtige, der Rufnummer
der betreffenden Teilnehmerstation entsprechende Code definiert.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Mehrzahl- von Und-Toren
parallel zu einem Oder-Tor geschaltet, um den mit jeder ankommenden Zifferngruppe
erzeugten Rückstellimpuls zu sperren, wenn die vorhergehende Zifferngruppe dem Code
der betreffenden Teilnehmerstation entspricht. Die Erfindung weist neuartige und
bisher nicht bekannte Impulsgeneratorschaltungen auf und gestattet die Verwendung
von Spannungsaddierstufen an Stelle von Und-Toren mit Gleichrichtern, ohne daß dadurch
die eindeutige Arbeitsweise der Einrichtung gestört wird.
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Die Schaltungsanordnung, wie sie gemäß der Erfindung beschrieben wird;
ist für die Verwendung von Transistoren geeignet, gedrängt und robust aufgebaut
und benötigt nur kleine Betriebsspannungen. Sie weist keine kritischen Einstellungen
der Arbeitspunkte und sonstigen Betriebsbedingungen auf, und die verwendeten Transistoren,
Vakuumröhren oder sonstigen aktiven .Schaltelemente werden nur im Sättigungs- oder
.Sperrzustand betätigt. Auf diese Weise sind keine stabilisierten oder elektronisch
geregelten Energiequellen notwendig, so daß keine zu-
sätzlichen Einrichtungen
oder Probleme auftreten.
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Diese geschilderten Aufgaben, Vorteile und besonderen Merkmale der
Erfindung werden durch eine Schaltungsanordnung erreicht, die zum Empfang von mehrstelligen
impulscodierten Tonfrequenzrufzeichen dient und zur Verwendung in Fernmeldeanlagen
geeignet ist, bei denen an jeder Teilnehmerstelle angeordnete Zählvorrichtungen
die Anzahl der empfangenen Codeimpulse bestimmen und bei übereinstimmung mit der
Anzahl der das Rufzeichen- der betreffenden Teilnehmerstation kennzeichnenden Codeimpulse
ein Alarmsignal auslösen. Sie ist dadurch gekennzeichnet, ,daß die Zählvorrichtungen
aus zwei in die Ausgangslage zurückstellbaren Zählern bestehen, von denen der eine
die Cödeschrittgruppen und der andere die Codeschritte zählt, und daß die Ausgänge
beider Zähler an in der Reihenfolge der Codeschrittgruppen - betätigbare - Torschaltungen
so kombiniert angeschlossen sind, däß die Torschaltungen nur beim Auftreten .der
durch das Rufzeichen bestimmten richtigen Anzahl von Codeschritten innerhalb der
jeweiligen Codeschrittgruppe jeweils ein Ausgangssignal abgeben, daß die Ausgangssignale
der allen vorangehenden Codeschrittgruppen entsprechenden Torschaltungen eine Sperrtorschaltung
gegen das Durchlassen von Rückstellimpulsen an die Zähler sperren und daß das Ausgangssignal
der der letzten Codeschrittgruppe entsprechenden Torschaltung eine Alarmeinrichtung
betätigt.
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Die Erfindung umfaßt neue Konstruktionseinzelheiten und neuartige
Kombinationen und Anordnungen von Teilen, -die im Laufe der folgenden Beschreibung
vollständiger erläutert werden. Die Zeichnung zeigt lediglich eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung, die als Beispiel zur Veranschaulichung gegeben ist und nachstehend
beschrieben wird. Es zeigt F i g.1 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung der
Arbeitsweise einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, F i g. 2 den Typ des
mit bestimmten zur Zeit verfügbaren beweglichen Fernsprechanlagen empfangenen .Signals,
auf welche die Erfindung anwendbar ist, F i g. 3 einen Teil eines schematischen
Schaltbildes einer Ausführungsform der Erfindung, F.i g. 4 den übrigen Teil des
schematischen Schaltbildes nach F i g. 3 und F i g. 5 :eine schematische Darstellung
einer abgeänderten Ausführungsform eines Teiles des Schaltbildes nach F i g. 4.
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F i g. 2 veranschaulicht den im allgemeinen in den USA. bei zur Zeit
benutzten beweglichen Fernsprechanlagen verwendeten Code. Der erste Teil der hier
veranschaulichten Ausführungsform der Erfindung dient dazu, das Signal gemäß F i
g. 2 in eine Form umzuformen, die zum Steuern des in der Selektoreinrichtung verwendeten
Zählerpaares geeignet ist. Naturgemäß kann .die Selektoreinrichtung nach der Erfindung
auch bei anderen Signaltypen verwendet werden, indem eine geeignete Signalumformschaltung
in dem Eingangsteil der Einrichtung vorgesehen wird.
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Der Code nach F i g. 2 umfaßt eine Reihe von Tonänderungsgruppen,
wobei jede Gruppe einer Ziffer des Codes und jede Tonänderung einem Zählstoß oder
Impuls in der Ziffer entspricht. In gegenwärtig verwendeten Einrichtungen liegt
die Tonänderung zwischen zwei Tonfrequenzen von 600 und 1500 Hz mit einem Zeitintervall
von angenähert 0,1 s zwischen Änderungen einer Ziffer und einem Zeitintervall von
mehr als 0,4 s zwischen Ziffern oder Tonänderungsgruppen. Diese Parameter sind willkürlich
und zwecks Schaffung eines praktischen Systems gewählt worden. Die Zeitkonstanten
und andere Kennwerte der Einrichtung nach der Erfindung werden mit Bezug auf die
Parameter des ankommenden ,Signals ausgewählt und würden geändert werden, wenn die
Erfindung mit anderen Signalquellen benutzt wird.
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F i g. 2 stellt den besonderen Code zum Rufen. einer Station mit der
Rufnummer 33486 dar, wobei der Code fünf Ziffern oder Tonänderungsgruppen
aufweist,
-denen eine einzelne Tonänderung vorausgeht. Diese einzelne Tonänderung, die allen
Zahlen vorausgeht, dient auch dazu, die Selektoreinrichtung zurückzustellen oder
betriebsbereit zu machen, und umfaßt einen Teil der zur Zeit verwendeten beweglichen
Fernsprecheinrichtung.
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F i g. 1 zeigt die Erfindung in Form .eines Blockschaltbildes, das
eine Eingangsschaltung 10, eine Eingangstriggerschaltung 11, einen Doppelinverter
12, einen Zifferngenerator 13, ein Rückstelltor 14, einen Ziffernzähler 15, einen
Anzahlzähler 16, eine Zählerausgangsschaltung mit einer Gruppe von Und-Toren 17;
18, 19, 20, 21, ein Oder-Tor 22 und eine Ausgangsverstärkerschaltung 23 enthält.
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Die Eingangsschaltung 10, .die Eingangstriggerschaltung 11 und der
Doppelinverter 12 umfassen eine Schaltung zum Umformen der Tonfrequenzänderungen
in Impulse zum Betätigen der Zähler. Die Wellenform der Eingangstonsignale ist bei
26 dargestellt, und einer derAusgänge (Ausgangssignale), der aus einem Impuls für
jede Tonänderung besteht, ist bei 27 markiert. In dieser besonderen Schaltung erzeugt
die Eingangsschaltung 10 zwei gleichartige Ausgänge 28, 29; von -denen der
eine gegen Erde positiv und der andere gegen Erde negativ gerichtet ist. Die Eingangstriggerschaltung
11 liefert einen ersten Ausgang 30, der aus einem Impuls für jede weitere Tonänderung
besteht, und einen zweiten Ausgang 31, der eine Rechteckwelle mit einer .Spannungsänderung
für jede Tonänderung ist. Der Doppelinverter 12 liefert einen ersten Ausgang
32, der aus einem -Impuls für jede weitere Tonänderung besteht, so ,daß das
bei 27 dargestellte, aus einem Impuls für jede Tonänderung bestehende Signal erzeugt
wird, wenn die Ausgänge 30 und 32 bei 33 kombiniert werden. Dieses Signal wird dann
an den Anzahlzähler 16 als, Eingang (Eingangssignal) gekoppelt. Der Doppelinverter
erzeugt auch einen zweiten Ausgang 34, der ein Impuls für jede Tonänderung ist.
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Der Ziffernzähler 15 schreitet um einen Zählstoß pro Ziffer oder Impulsgruppe
fort. Der Zifferngenerator 13 liefert einen Ausgang 37, der aus einem einzigen Impuls
für die erste Tonänderung für jede Gruppe Tonänderungen besteht, und wird an den
Ziffernzähler als ein Eingang angelegt. Ein gleichartiger Ausgang 38 ist mit dem
Rückstelltor 14 ver-. bunden. Naturgemäß ist es nicht notwendig, diesen Impuls von
der ersten Tonänderung zu erhalten, sondern nur einen Impuls für jede Impulsgruppe.
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Es sind Vorrichtungen vorhanden, um die Zähler 15,16 auf die Null-
oder Anfangsstellung im Bedarfsfall zurückzustellen. In dieser Ausführungsform verläuft
der Ausgang 38 des Zifferngenerators 13 durch das Rückstelltor 14, wenn dieses zu
einer Rückstellleitung 39 offen ist, die mit jedem der Zähler verbunden ist. Durch
diese Vorrichtungen werden die Zähler durch den ersten Impuls (Tonänderung) jeder
Zifferngruppe zurückgestelllt, wenn :das Tor offen ist. Aufeinanderfolgende Impulse
einer Zifferngruppe bewegen den Anzahlzähler 16 vorwärts, jedoch wird der Ziffernzähler
15 nicht betätigt, solange das Rückstelltor 14 offen ist, da der Zifferngenerator
13 nur einen Impuls pro Tonänderungsgruppe liefert.
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Die Ausgänge der Zähler sind in Kombination an die Und-Tore 17 bis
21 der Zählerausgangsschaltung angeschaltet. Ein Und-Tor ist eine Schaltung, die
ein Ausgangssignal erzeugt, wenn ein Signal an jedem ihrer Eingänge vorhanden ist.
Jedes Und-Tor ist dabei an die Zählerausgänge derart angeschlossen,. daß ein Ausgangssignal
von dem Und-Tor nur vorhanden ist, wenn sich jeder Zähler in einem besonderen Zählzustand
befindet. In dieser Ausführungsform, bei welcher der Quinär-Code (Fünfschritt-Code)
nach F i g. 2 verwendet wird, liefert das Und-Tor 1 ein Ausgangssignal nur, wenn.
sich der Ziffernzähler 15 und der Anzahlzähler 16 in dem der ersten Ziffer entsprechenden
Zählzustand befinden. In gleicher Weise liefert das Und-Tor 2 ein Ausgangssignal
nur, wenn sich der Ziffernzähler und der Anzahlzähler in dem der zweiten Ziffer
entsprechenden Zählzustand befinden.
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Die Ausgangssignale der ersten vier Und-Tore 17 bis 20 sind an das
Oder-Tor 22 als Eingänge angelegt. Ein Oder-Tor ist eine .Schaltung, die ein Ausgangssignal
liefert, wenn ein Signal an irgendeinem seiner Eingänge vorhanden ist. Das Oder=Tor
22 ist mit dem Rückstelltor 14 in steuernder Beziehung verbunden, so: daß das Rückstelltor
14 geschlossen wird, wenn daran ein Ausgangssignal von dem Oder-Tor 22 liegt, wodurch
die Rückstellwirkung des Ausgangs 38 von dem Zifferngenerator 13 gesperrt wird.
Der Ausgang von dem Und-Tor 21 ist mit der Ausgangsverstärkerschaltung 23 verbunden,
wobei dies die gewünschte Ausgangsanzeige der Selektoreinrichteng ist. Das Ausgangssignal
vom Und-Tor 21 kann verwendet werden, um irgendeine Anzeigeeinrichturig zu betätigen,
und in dieser speziellen Ausführungsform wird sie zur . Erregung eines Relais verwendet.
-Wenn der Code nach F i g. 2 von der Einrichtung nach F i g. 1 empfangen wird, liefert
das durch die erste Markierungsziffer 1 angegebene Rückstell- oder Bereitschaftssignal
einen einzigen Impuls an den Anzahlzählereingang (16), an den Ziffernzählereingang
(15) und an die Rückstelleitung 39, wodurch. beide Zähler 15,16 auf den Nullzustand
bewegt werden. Dann liefert die erste Tonänderung .der ersten Ziffer 3 in gleicher
Weise einen Impuls an den Anzahlzähler 16, den Ziffernzähler 15 und die Rückstellleiteng
39, wobei wiederum beide Zähler 15,16. auf den Nullzustand zurückgestellt werden.
Die zweite und dritte Tonänderung der ersten Zifferngruppe bewegt den Anzahlzähler
16 um zwei Zählungen vorwärts.
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Falls die Selektoreinrichtung nach F i g. 1 so geschaltet ist, daß
sie einen Code auswählt, dessen erste Ziffer eine 3 ist, liefert das Tor 17 ein
Ausgangssignal, welches das Oder-Tor 22 erregt und das Rückstelltor 14 sperrt. Dann
liefert die erste Tonänderung der nächsten Zifferngruppe einen Impuls an .den Anzahlzähler
16 und einen Impuls an den Ziffernzähler 15, aber keinen Impuls an die Rückstellleitung
39. Beide Zähler 15,16 rücken vor, und falls diese spezielle Einrichtung auch so
geschaltet ist, daß sie einen Code auswählt mit der Nummer 3 als zweiter Ziffer,
liefert das Und-Tor 18 ein Ausgangssignal, welches das Oder-Tor 22 erregt und das
Rückstelltor 14 gesperrt hält. Die dritte und vierte Ziffer wirken in der gleichen
Weise, wenn die Einrichtung zum Auswählen dieses speziellen Codes geschaltet ist.
Nachdem die fünfte Ziffer empfangen und gezählt worden ist, liefert das Und-Tor
21 ein Ausgangssignal an die Ausgangsverstärkerschaltung 23; die eine Anzeige gibt,
daß der spezielle Code (Rufnummer), für den diese Einrichtung geschaltet isst, empfangen
worden
ist. Der Ausgang des Und-Tores 21 ist nicht mit dem Oder-Tor 22 verbunden, so daß
das = Rückstelltor 14 für den nächsten ankommenden Impuls offen ist, wodurch die
Zähler 15,16 auf den -Nullzustand zurückgestellt werden.
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Falls die besondere hier betrachtete Einrichtung nicht für einen Code
geschaltet ist, der die Zahl 3 als erste Ziffer hat, wird kein Ausgang von dem Und-Tor
17 vorhanden sein. Auch ist dann kein Ausgang von den anderen Und-Toren vorhanden,
da sie für andere Ziffern des Codes eingestellt sind. Dann ist das Rückstelltor
14 offen, und der Ausgang 38 von dem Zifferngenerator 13, der von dem ersten Impuls
(Tonänderung) der nächsten Zifferngruppe erzeugt wird, stellt beide Zähler auf den
Nullzustand zurück; wodurch eine Ausgangsanzeige an der Ausgangsverstärkerschaltung
23 verhindert wird. Falls die Selektoreinrichtung auf den Code 33426 eingestellt
wäre und der Code 33486 empfangen wird, würde das Rückstelltor 14 nach Empfang
der ersten 3, der zweiten 3 und der 4 geschlossen gehalten werden, würde jedoch
nach Empfang der 8 geöffnet werden, wodurch die Rückstellung der Zähler 15,16 mit
dem ersten Impuls der 6 zugelassen wird.
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Fig. 3 und 4 zeigen die-Schaltung einer Selektoreinrichtung, die gemäß
dem Blockschaltbild - der F i g.1 ausgebildet ist. Die senkrechten unterbrochenen
Linien teilen-die schematische Darstellung in Einheiten, die den Blöcken der F i
g.1 entsprechen, wobei die Punkte, an denen die Wellenformen der F i g.1 auftreten,
mit-der entsprechenden Bezugsziffer bezeichnet sind. Die Stromversorgung der Einrichtung
wird von einer negativen Leitung 50 und einer positiven Leitung
51 geliefert.
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Die Tonsignale werden an Klemmen 52, 53 der Eingangsschaltung
10 (r) parallel zu dem Widerstand 54 angelegt. Die Ausgänge von zwei Reihenresonanzkreisen
55; 56 werden durch Doppelweggleichrichter 60, 62 gleichgerichtet.
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Die Ausgänge 28, 29 der Gleichrichter 60, 42 sind mit der Basis- eines
Transistors 65 .der Eingangstriggerschaltung 11 (1T) über Widerstände 66 - bzw.
67 verbunden. Der- Kollektor des Transistors 65 ist an die Basis eines
Transistors 68 über einen RC-Parallelkreis 69 - und an :die negative Leitung 50
über einen Belastungswiderstand 70 angeschlossen. Die-Emitter beider Transistoren
65 und 68 sind an diepositive Leitung 51 über einen gemeinsamen Widerstand
71 geschaltet, und die Basisdes, Transistors 68 ist mit der positiven Leitung 51
über einen Widerstand 72 verbunden, wobei die Basis des Transistors 65 mit dem Kollektor
des Transistors 68 über einen weiteren Widerstand 73 verbunden ist.
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Der Ausgang 31 der Eingangstriggerschaltung 11 tritt an dem Kollektor
des Transistors 68 auf, der über einen Belastungswiderstand 74 an die negative
Leitung 50 angeschlossen ist. Dieser Ausgang 31 liegt parallel zu einem CR Reihenkreis
75, wobei ein Gleichrichter 76 und ein Widerstand 77 die CR-Verbindung an die positive
Leitung 51 koppelt, und der Ausgang 30, der aus Impulsen für jede positiv gerichtete
Änderung des Ausgangs 31 besteht, an dem Gleichrichter 76 liegt.
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Der Ausgang 31 :der Eingangstriggerschaltung 11 wird in einem Doppelinverter
12 (D1) umgerichtet, wobei ein Transistor 81 als üblicher Impulsinverter
arbeitet. Der Kollektor .des Transistors 81 ist mit. einem CR-Reihenkreis 82 und
einem Gleichrichter 83 verbunden, der andererseits zu - dem Widerstand 77 verläuft.
Der Stromkreis 82 und der Gleichrichter 83 arbeiten in dergleichen Weise wie der
Stromkreis 75 und der Gleichrichter 76, um den Ausgang 32 zu erzeugen, der- aus
Impulsen -für jede positiv gerichtete Änderung des nun umgekehrten Signals 31 besteht.
Die Ausgänge 30 und 32 sind an dem Knotenpunkt 84 zusammengeschaltet, so daß der
Ausgang 27 entsteht, der mit dem Anzahlzähler 16 (B-4 bis B-7) der F i g.. 4 über
die Leitung 85 verbunden ist. Der Knotenpunkt 84 ist über einen Kondensator 87 mit
einem weiteren Transistor 86 verbunden, der ebenfalls in einer Impulsumkehrschaltung
betätigt wird, um den Ausgang 34 des Doppelinverters 12 zu liefern.
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In dem Zifferngenerator 13 (DG) ist der Ausgang 34 des Doppelinverters
12 direkt an die Basis eines Transistors 91 angeschlossen, dessen Kollektor unmittelbar
an der negativen Leitung 50 liegt. Der Emitter des Transistors 91 ist mit der Basis
eines Transistors 92 über einen Gleichrichter 93 und einen Kondensator 94 verbunden
sowie auch über einen Widerstand 95 an die positive Leitung 51 angeschlossen. Der
Knotenpunkt des Gleichrichters 93 und des Kondensators 94 ist mit der positiven
Leitung 51 über einen Widerstand 96 verbunden, und die Basisdes Transistors 92 ist
über einen Widerstand 97 an die positive Leitung 51 angeschaltet,
wobei der Emitter des Transistors 92 an den Knotenpunkt eines Widerstandsspannungsteilers
und der Kollektor über einen Belastungswiderstand 98 mit der negativen Leitung 50
verbunden sind. Das Ausgangssignal 37 wird an .dem Kollektor des Transistors 92
und das Ausgangssignal 38 parallel zu einem RC-Kreis 99 abgenommen.
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Die an verschiedenen Punkten in dem Zifferngenerator 13 auftreffenden
Wellenformen sind in den kleinen Kreisen dargestellt, um das Verständnis der Arbeitsweise
der Schaltung zu unterstützen. Die Diode 93 sperrt den Ableitungsstrom durch den
Transistor 91, @so daß ,die Kennwerte des Transistors 91 für die Arbeitsweise der
Schaltung nicht kritisch sind. Vorzugsweise ist der Gleichrichter 93 eine Kristalldiode-
mit hohem Sperrwiderstand. Der,Konden= sator 94 und der Widerstand 96- bilden einen
ersten RC-Kreis mit verhältnismäßig großer Zeitkonstante, und der Kondensator 94
und- der Widerstand 97 bilden einen zweiten RC-Kreis mit verhältnismäßig kleiner
Zeitkonstante. Dieser Stromkreis ermöglicht die Verwendung eines einzigen Kondensators,
um beide Zeitkonstanten zu- erhalten, und ermöglicht weiterhin,-daß der Kondensator
94 einen verhältnismäßig kleinen Wert hat, während der Widerstand 96 einen verhältnismäßig
großen Widerstandswert haben kann. Beispielsweise sind in einer Ausführungsform
des .Stromkreises der Widerstand 95 auf 1000 Ohm, der Widerstand 96 auf 2,2 Megolun
und der Widerstand 97 auf 220 Ohm bemessen, während der Kondensator 94 eine Kapazität
von 0,1 J hat. Dabei beträgt die erste Zeitkonstante angenähert 0,2 s und die zweite
Zeitkonstante angenähert 20 Rs.
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Der Ausgang 37 des Zifffferngenerators 13 ist an den Ziffernzähler
15 (B-1, B-2, B-3) mit der Leitung 103 und der Ausgang 38 an die Basis eines
Transistors 104 des Rückstelltores 14 (RG) angeschlossen. Der Emitter des Transistors
104 ist :direkt mit der positiven Leitung 51 verbunden, und der Kollektor liegt
über einen Belastungswiderstand 105 an der negativen Leitung 50 und über einen Kopplungswiderstand
107
an der Basis eines Transistors 106. Der Ausgang des Oder-Tores 22 ist mit der Basis
eines Transistors 106 über eine Leitung 108 und einen Gleichrichter 109 verbunden.
Der Kollektor des Transistors 106 ist über einen Widerstand 110 an die negative
Leitung 50 und über einen Kondensator 111 an die Rückstelleitung 39 angeschlossen,
wobei der Emitter an dem Knotenpunkt eines Widerstandsspannungsteilers liegt.
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In der hier veranschaulichten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
umfaßt der Ziffernzähler 15 drei Binärzähler B-1, B-2, B-3, die als Kette
geschaltet sind. Die spezielle Anzahl der in der Kette verwendeten Binärzähler ist
von -der Ziffernanzahl in dem Code abhängig, wobei der Quinär-Code drei Binäreinheiten
zum Zählen bis fünf erfordert. Die Binäreinheiten sind gleichartig und in herkömmlicher
Weise ausgebildet, wobei jeder zwei Transistoren verwendet. Der Kollektor des ersten
Transistors jeder binären Kippstufe ist durch eine Klemme 8 und der Kollektor des
zweiten Transistors jeder binären Kippstufe ist ,durch eine Klemme 9 gekennzeichnet,
wobei die Ausgänge des Zählers an den Klemmen auftreten.
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Der Anzahlzähler 16 umfaßt vier als Kette geschaltete Binärzähler
B-4, B-5, B-6, B-7, wobei vier Binärzähler erforderlich sind, weil der Anzahlzähler
mindestens zehn verschiedene Stellungen unterscheiden muß. Diese binären Kippstufen
sind in allen Beziehungen mit den Binärzählern des Ziffernzählers 15 identisch.
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Eine Diodenmatrix 17 bis 21, die als die Und-Tore der F i g. 1 dient,
ist in F i g. 4 schematisch dargestellt. Die senkrechten Linien zeigen direkte Drahtverbindungen
mit den Ausgängen der Binärzähler, wobei jede senkrechte Leitung durch Binärzählernummer
und Stecker- oder Klemmennummer gekennzeichnet ist. Eine Mehrzahl Ausgangsleitungen
114, 115, 116, 117, 118 ist vorgesehen, wobei jeder Codeziffer eine Leitung entspricht.
Die Ausgangsleitung 114 ist in Reihe mit einem Widerstand 120 und einem Gleichrichter
121 zwischen die positive Leitung 51 und die Leitung 108 geschaltet, die an die
negative Leitung 50 über einen Widerstand 122 angeschlossen ist. Ausgangsleitungen
115, 116 und 117 sind in gleicher Weise zwischen die Leitungen 51 und 108 geschaltet.
Die Ausgangsleitung 118 ist mit der Basis :eines Transistors 123 in der Relaisverstärkerschaltung
23 (RT) über einen Widerstand 124 verbunden.
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Die Kreise an der Diodenmatrix 17 bis 21 der F i g. 4 markieren Gleichrichterverbindungen
zwischen den sich in den Kreisen schneidenden Leitungen, wie auf der rechten Seite
der Matrix angegeben ist. Die Doppellinienkreise bezeichnen ständige Verbindungen,
und die einfachen Kreise bezeichnen Verbindungen, die geändert werden können, um
den speziellen Code zu ändern, auf den die besondere Einrichtung anspricht.
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Jede der Ausgangsleitungen mit ihren zugeordneten Gleichrichtern in
der Zeile der Matrix bildet ein Und-Tor. Falls kein Gleichrichter angeschlossen
ist, hat die Leitung 114 ein bestimmtes Potential, das den Signalzustand
darstellt und bei dieser Ausführungsform positiv ist. Wenn die Gleichrichter so
geschaltet sind, wie in dem Matrix-Schema dargestellt ist, erhält die Leitung diesen
positiven Signalzustand nur, wenn keiner der Gleichrichter leitend ist, d. h. nur
:dann, wenn alle angeschlossenen Zählerausgänge positiv gegen die Ausgangsleitung
sind, was auftritt, wenn alle angeschlossenen Transistoren leitend sind. Falls ein
angeschlossener Transistor nicht leitet, wird die Klemme negativ sein, und der Gleichrichter
leitet dann über den Belastungswiderstand des Transistors, wodurch die Ausgangsleitung
negativ wird und in den signallosen Leerlaufzustand gelangt. Somit befindet sich
die Ausgangsleitung, wenn die Binärzähler des Ziffernzählers 15 und des Anzahlzählers
16 jeweils in bestimmten Zählzuständen sind, im Signalzustand, und für alle anderen
Zählzustände der Zähler 15,16 befindet sich die Ausgangsleitung im signallosen Zustand.
Die Kathoden der den Ausgangsleitungen 114, 115, 116, 117 zugeordneten Gleichrichter
121 sind zusammengeschaltet und bilden ein Oder-Tor 22, um den positiven Signalzustand
von einer oder mehreren Ausgangsleitungen an :das Rückstelltor 14 über die Leitung
108 anzukoppeln. Wenn ein Signalzustand (positiver Zustand) an der Leitung 108 vorhanden
ist, wird das Rückstelltor 14 geschlossen, so daß der Ausgang 38 des Zifferngenerators
13 von der Rückstelleitung 39 gesperrt ist.
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Jede der Ausgangsleitungen 114 bis 118 kann für vorbestimmte Ziffernzähler-
und Anzahlzählerzustände eingestellt sein, und in der. in F i g. 4 dargestellten
Ausführungsform ist die. Selektoreinrichtung so geschaltet, daß sie auf das Rufzeichen
06248 anspricht. Wenn man sich daran erinnert, daß der erste Impuls der ersten Zifferngruppe
durch den Rückstellvorgang ausgetastet wird, werden die Gleichrichter der Matrix
mit der Ausgangsleitung 114 verbunden, um den Signalzustand zu erzeugen, wenn sich
der Ziffernzähler 15 im Zählzustand Null (Anfangsstellung) und der Anzahlzähler
16 im Zählzustand 9 (neunte Stellung) befindet. In gleicher Weise ist die Leitung
115 für den Ziffernzähler 15 im Zählzustand 1 (erste Stellung) und den Anzahlzähler
16 im Zählzustand 15 (fünfzehnte Stellung), die Leitung 116 für den Ziffernzähler
15 im Zählzustand 2 (zweite Stellung) und .den Anzahlzähler 16 in den Zählzustand
17 (siebzehnte Stellung) oder 1 (erste Stellung). Da der Anzahlzähler 16 mit der
sechzehnten Stellung die Anfangsstellung wieder eingenommen hat, ist die siebzehnte
Stellung gleichbleibend mit der ersten Stellung. ]Ferner ist die Leitung 117 mit
dem Ziffernzähler 15 im Zählzustand 3 (dritte Stellung) und dem Anzahlzähler 16
im Zählzustand 21 oder 5 (einundzwanzigste bzw. gleichbedeutende fünfte Stellung)
und die Leitung 118 mit dem Ziffernzähler 15 im Zählzustand 4 (vierte Stellung)
und dem Anzahlzähler 16 im Zählzustand 29 oder 13 (neunundzwanzigste bzw. gleichbedeutende
dreizehnte Stellung) geschaltet. Wenn dann ein Codesignal mit der Ziffer 0 (d. h.
10 Tonänderungen) als erste Ziffer empfangen wird, wird ein Signal auf die Leitung
114 geliefert, und das Rückstelltor 14 wird gesperrt. Falls die zweite Ziffer des
empfangenen Codesignals eine 6 ist, wird die Leitung 115 im Signalzustand sein,
und das Rückstelltor 14 bleibt weiterhin gesperrt. Die Arbeitsweise ist die gleiche,
wenn als dritte und vierte Ziffer die Ziffern 2 und 4 ankommen. Wenn dann als fünfte
Ziffer die Ziffer 8 eintrifft, wird die Leitung 118 in den positiven Signalzustand
gebracht, wobei die Potentialänderung in der Relaisverstärkerschaltung 23 zum Erreger
eines Relais oder eines ähnlichen Anzeigers verstärkt wird. Ein Verzögerungskondensator
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ist zwischen die Basis und den Belastungswiderstand des Transistors 123 geschaltet;
um eine Betätigung der Relaisverstärkerschaltung 23 zu verhindern, bis der .Signalzustand
auf der Leitung 118 für mehr als 0,4 s andauert. Dies verhindert eine Ausgangsanzeige
während des Zählvorgangs. Falls beispielsweise die spezielle .Selektoreinrichtung
auf das Rufzeichen 06248 .eingestellt ist und das Rufzeichen 06249 empfangen wird,
würde die Einrichtung in, dem 06248-Zustand für das Intervall zwischen dem achten
und neunten Impuls der fünften Ziffer sein, wodurch ein Signalzustand auf der Leitung
118 für .diese Zeit bewirkt werden würde.
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Da die Ausgangsleitung 118 mit dem Rückstelltor 14 nicht über
das Oder-Tor 22 verbunden ist, bewirkt der erste, auf die fünfte Ziffer folgende,
empfangene Impuls die Rückstellung der Einrichtung.
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Wenn die empfangene Ziffer nicht einer Ziffer des Rufzeichens entspricht,
auf das die Einrichtung eingestellt ist, befindet sich keine der Ausgangsleitungen
im Signalzustand, und daher wird die Einrichtung bei Empfang .des ersten Impulses
der nächsten Ziffer zurückgestellt. Somit liefert die Selektoreinrichtung eine Ausgangsanzeige
nur dann, wenn ein bestimmtes Codesignal empfangen wird.
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Die Selektoreinrichtung nach der Erfindung wählt eine fünfstellige
Zahl aus über 50 000 solcher Zahlen aus, was einen enormen Fortschritt gegenüber
den bisher benutzten Selektoreinrichtungen darstellt, die mit einer Höchstzahl von
4000 fünfstelligen Zahlen arbeiten. Es muß bemerkt werden, daß die Selektoreinrichtung
nach der Erfindung mit jeder beliebigen Zahlenmenge dadurch ausgenutzt werden kann,
daß die Anzahl der Ziffern und die Anzahl der Zählstöße oder Impulse pro Ziffer
geeignet gewählt werden und ein Ziffernzähler und ein Anzahlzähler vorgesehen sind,
welche die gewählte Anzahl der Ziffern und die gewählte Anzahl von Zählstößen pro
Ziffer zählen.
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Die in F i g. 3 und 4 ,dargestellte spezielle Schaltung kann zur Verwendung
mit vier Millionen Zahlen einfach dadurch abgeändert werden, daß lediglich zwei
weitere Ausgangsleitungen in der Diodenmatrix hinzugefügt werden, die den Ausgangsleitungen
114 bis 117 entsprechen, da der Ziffernzähler sieben Stellen handhabt. In gleicher
Weise würde die Schaltung 157 siebenstellige Rufzeichen handhaben, falls eine Zählung
von eins bis sechzehn für jede Ziffer anstatt üblicherweise eine Zählung von 1 bis
10 verwendet werden würde.
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Rufzeichen, welche die Ziffer 1 enthalten, werden in den bisher bekannten
beweglichen Fernsprecheinrichtungen nicht verwendet, da die Eins am Anfang zum Rückstellen
der Einrichtung benutzt wird. Da die vorliegende Einrichtung nach jeder empfangenen
falschen Ziffer sowie nach der fünften Ziffer des speziellen Rufzeichens, auf das
die Einrichtung eingestellt ist, zurückstellt, werden auch viele Rufzeichen, welche
die Ziffer 1 enthalten, im Bedarfsfall verwendbar.
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Eine andere Ausführungsform der Zählerausgangsschaltung, die keine
Und-Tore und keine Diodengleichrichter verwendet, ist in F i g. 5 dargestellt. Diese
andere Form enthält eine Matrix 130, die gleichartig mit der Diodenmatrix nach F
i g. 4 ausgebildet ist, und Verstärker 131, 132, welche ermöglichen, daß die Ausführungsform
nach F i g. 5 direkt an die Stelle der Matrix der F i g. 4 gesetzt werden kann.
Der Widerstand 122 und die Widerstände 120 der Schaltung nach F i g. 4 werden -nicht
bei der Schaltung nach -F i g. 5 verwendet.
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Die Matrix 130 nach F i g. 5 ist gleichartig mit der Matrix nach F
i g. 4 mit der Ausnahme, daß die Gleichrichter durch Widerstände ersetzt sind. Die
Kreise in der Matrix zeigen Widerstandsverbindungen zwischen den sich innerhalb
der Kreise schneidenden Leitungen an; wie unter der Matrix erwähnt ist. Die doppellinigen
Kreise kennzeichnen Dauerverbindungen, und die Einzelkreise markieren Verbindungen,
die umgeschaltet werden können, um das spezielle Rufzeichen zu ändern, auf das die
spezielle Selektoreinrichtung anspricht.
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Jede Ausgangsleitung mit ihren zugehörigen Widerständen umfaßt eine
Spannungsaddierschaltung. Ein Widerstand ist zwischen die Leitung 114 und den Kollektor
eines Transistors in jedem Binärzähler geschaltet. Wenn alle verbundenen Transistoren
leitend sind, welches der Zustand bei richtiger Nummer ist, liegen alle Kollektoren
und auch die Leitung 114 auf einem Potential nahe dem Potential der positiven Leitung
51. Umgekehrt befindet sich die Leitung 114, wenn alle angeschlossenen Transistoren
nichtleitend sind, auf einem Potential nahe dem der negativen Leitung 50. Wenn einige
der angeschlossenen Transistoren leitend sind und andere nicht, arbeiten die der
Leitung 114 zugeordneten Widerstände als Spannungsteiler zwischen dem Potential
der leitenden Transistorkollektoren und dem Potential der nichtleitenden Transistorkollektoren,
wobei die Leitung 114 auf einem Potential zwischen dem zuvor erwähnten hohen und
tiefen Potential liegt.
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Wie bei der Diodenmatrix bestimmt der spezielle Transistor, an den
eine Ausgangsleitung in jedem Binärzähler angeschlossen ist, eine Ziffer des Rufzeichens,
die die Selektoreinrichtung auswählt. Wiederum mit Bezug auf die Ausgangsleitung
114 sind, wenn die richtige Nummer für diese Leitung empfangen worden ist, alle
angeschlossenen Transistoren leitend, und die Leitung befindet sich auf einem speziellen
Potential. Falls irgendeiner der angeschlossenen Transistoren nichtleitend ist,
wird das Potential der Leitung 114 um einen Betrag geändert, der durch das Verhältnis
der Widerstände bestimmt ist. Falls zwei angeschlossene Transistoren nichtleitend
sind, wird das Potential um einen größeren Betrag geändert, der wiederum durch das
Widerstandsverhältnis bestimmt wird. Eine falsche Nummer ist vorhanden, wenn einer
oder mehrere der angeschlossenen Transistoren nichtleitend sind: Die anderen Ausgangsleitungen
115, 116, 117 und 118 sind in der gleichen Weise wie die Leitung 114 geschaltet
und betriebswirksam. Wenn eine Ausgangsleitung auf dem erzeugten Potential nahe
dem der positiven Leitung liegt, d. h., wenn alle angeschlossenen Transistoren leitend
sind, befindet sich die Ausgangsleitung in dem bei der Erörterung der Matrix nach
F i g. 4 erwähnten Signalzustand. Die stufenweisen Potentialänderungen der Ausgangsleitung
in der negativen Richtung, die sich aus dem Nichtleiten eines oder mehrerer der
angeschlossenen Transistoren ergeben, entsprechen dem signallosen Zustand der Matrix
der F i g. 4.
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Die Ausgangsleitungen 114, 115; 116 und 117 sind mit den Kathoden
der entsprechenden Gleichrichter 121 des Oder-Tores wie in der Ausführungsform nach
F i g. 4 verbunden, und der Ausgang des Oder-Tores ist über die Leitung 108 an den
Eingang
des Verstärkers 131 geschaltet. Die andere Ausgangsleitung
118 liegt an dem Eingang des Verstärkers 132, Die Widerstandsmatrix nach F i, g.
5 hat gewöhnlich eine höhere Impedanz, eine geringere abgegebene Leistung und eine
kleinere Spannungsänderung zwischen dem Signalzustand und dem signallosen Zustand
als die Matrix nach F i g. 4. Die Verstärker 131 und 132 werden verwendet, um eine
Matrix durch die andere unmittelbar ersetzen zu können.
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Der Verstärker 131 ist ein zweistufiger Verstärker; bei dem Transistoren
135,136 verwendet werden. Widerstände 137, 138 werden als .Spannungsteiler
zwischen den Leitungen 50, 51 verwendet, um eine Vorspannung für .den Transistor
135 zu liefern. Der Transistor 135 wird in voller Leitfähigkeit durch Strom durch
einen Widerstand 139 gehalten, ausgenommen, wenn eine oder mehrere Ausgangsleitungen
114, 115, 116, 117 sich im Signalzustand befinden. Das Potential einer solchen Ausgangsleitung
,ist an die Transistorbasis über ,das Oder-Tor gekoppelt und vermindert das Basis-Emitter-Potential
auf einen .Sperrzustand. Der Kollektor des Transistors 135 ist mit der Basis des
Transistors 136 über einen Widerstand 140 verbunden, so daß der Tran-, sistor 136
auf volle Leitfähigkeit geschaltet ist, wenn der Transistor 135 gesperrt ist. Dann
ändert sich das Potential des Kollektors des Transistors 136 in positiver Richtung,
wodurch das Rückstelltor 14 geschlossen und der Ausgang 38 des Zifferngenerators
13 aus der Rückstelleitung 39 gesperrt wird.
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Der Verstärker 132 ist dem Verstärker 131 gleichartig, wobei Transistoren
145 und 146 verwendet werden. Der Transistor 145 ist auf volle Leitfähigkeit
für jeden signallosen Zustand der Ausgangsleitung 118 vorgespannt, während der Transistor
146 gesperrt' ist. Wenn das Potential der Ausgangsleitung 118 auf den Wert nahe
dem der positiven Leitung 51, der dem Signalzustand entspricht, gelangt, wird der
Transistor 145 gesperrt, und der Transistor 146 gelangt auf volle Leitfähigkeit,
wobei die gewünschte Spannungsänderung zum Koppeln an die Ausgangsverstärkerschaltung
23 entsteht.
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Obgleich hier Ausführungsformen der Erfindung als Beispiel offenbart
und erläutert worden sind, sei bemerkt, daß andere Anwendungen der Erfindung möglich
sind und daß die offenbarten Ausführungsformen verschiedenartigen Änderungen, Modifikationen
und Substitutionen unterworfen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.