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Schaltungsanordnung zur Umschaltung des Widerstands einer Prüf- und
Belegader in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen Die Erfindung betrifft eine
Schaltungsanordnung zur Umschaltung des Widerstands eines Strompfades (c-Ader),
wie er in Fernmelde- oder Fernsprechanlagen verwendet ist, insbesondere zur Belegung
nachgeordneter durch vorgeordnete Schaltglieder, von einem relativ niedrigen auf
einen relativ höheren Wert unter Einhaltung bestimmter Zeitbedingungen mit einem
einen eingangsseitigen Abschnitt des Strompfades an ein ausgangsseitiges konstantes
Potential anschließenden, bezüglich seines Durchgangswiderstands steuerbaren elektronischen
Schaltmittel, das durch mindestens einen Widerstand überbrückt ist.
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Das Umschalten des Widerstandes eines Strompfades von einem relativ
niedrigen auf einen relativ höheren Wert ist z. B. in einem Belegungsstromkreis
der Fernsprechtechnik notwendig, weil der niedrige Widerstand des Strompfades für
ein vorgeordnetes Schaltorgan ein Kriterium für die Belegbarkeit eines diesem Schaltorgan
z. B. im Zuge des Aufbaues einer Verbindung nachgeordneten Schaltgliedes darstellt
und ein bereits belegtes Schaltglied dabei dem vorgeordneten Schaltorgan seine durch
ein anderes Organ schon erfolgte Belegung dadurch signalisiert, daß es in den Belegungsstromkreis
einen höheren Widerstand einschaltet.
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Bei der Belegung eines Schaltgliedes durch ein vorgeordnetes Schaltorgan
darf aber der Widerstand des Belegstromkreises nicht sofort erhöht werden. Dies
würde unter Umständen zu Störungen im Verbindungsaufbau führen, weil das vorgeordnete
Schaltorgan sich zunächst erst auf den durch den Belegungsstromkreis als »frei«
markierten Verbindungsweg einstellen muß und dazu einige Zeit benötigt.
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Es ist bekannt, zur Umschaltung des Widerstands derartiger Strompfade
Relais zu verwenden. Ein sogenanntes Belegrelais ist dabei in das kommende Ende
des Strompfades mit einer niederohmigen und einer hochohmigen Wicklung in der Weise
eingeschleift, daß das bei einem Belegungsvorgang zunächst über seine niederohmige
Wicklung erregte Relais sich unter Einhaltung einer bestimmten Verzögerungszeit
hochohmig schaltet, indem der niederohmigen Wicklung eine hochohmige Wicklung des
Relais als Haltewicklung durch entsprechend vorgesehene Kontakte zugeschaltet wird.
Relais haben jedoch unter anderem den Nachteil, daß ihre Kontakte den Einflüssen
der Umgebung ausgesetzt sind, d. h. daß sie z. B. verschmutzen oder korrodieren
können. Ein weiterer Nachteil von Relaiskontakten ist, daß durch Prellerscheinungen
Funktionsstörungen verursacht werden können. Dies kann zu Blindbelegungen und Fehlschaltungen
in dem betreffenden Schaltglied und zu einem fehlerhaften Verbindungsaufbau führen.
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Weiterhin kann das »Hochohmigschalten« eines Strompfades auch dadurch
bewirkt werden, daß in den Strompfad die Schaltstrecke eines durch einen oder mehrere
Widerstände überbrückten Transistors eingefügt wird: Der Transistor schließt den
oder die Widerstände während des Aufprüfvorganges kurz, so daß der Strompfad für
das aufprüfende Organ einen niedrigen Eingangswiderstand aufweist. Nach dem Ablauf
einer vorgegebenen Zeit wird der Transistor gesperrt, wodurch der oder die Widerstände
wirksam geschaltet werden und die Prüfader nun einen derart höheren Eingangswiderstand
aufweist, daß weitere Organe eingangsseitig auf die Prüfader nicht mehr aufprüfen
können.
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Die Steuerung des Transistors erfolgt dabei über ein RC-Glied. Diese
RC-Glieder weisen den Nachteil auf, daß sich mit ihnen keine besonders exakten Schaltzeiten
erreichen lassen, weshalb der Transistor leistungsmäßig z. B. unter Umständen für
die volle Schaltleistung ausgelegt werden muß. Außerdem wird durch die Steuerung
des Transistors über den Kondensator eine unerwünschte Änderung des Stromes verursacht,
der während des Aufprüfvorgangs in dem Strompfad fließt (ähnlich einer e-Funktion).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
zum »Hochohmigschalten« einer Prüfader bzw. eines Strompfades zu schaffen, die die
Nachteile dieser Anordnungen vermeidet.
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Die Schaltungsanordnung zur Umschaltung des Widerstandes eines Strompfades
ist gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß das elektronische
Schaltmittel
das aktive Element einer durch ein dem Strompfad eingangsseitig angelegtes Potential
anschwingbar ausgebildeten Sperrschwingerschaltung ist, die derart bemessen ist,
daß sie jeweils nur für eine definierte Zeit schwingt. Insbesondere ist vorgesehen,
daß das elektronische Element ein mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke in die Prüfader
eingefügter Transistor ist und .daß die Sperrschwingerschaltung einen Übertrager
mit drei Wicklungen in der Weise aufweist, daß eitle erste Wicklung endseitig einerseits
an ein konstantes Potential, andererseits über einen Kondensator an den eingangsseitigen
Abschnitt des Strompfades angeschlossen ist, eine zweite Wicklung die Basis des
Transistors mit dem eingangsseitigen Abschnitt des Strompfades verbindet und eine
dritte Wicklung einen den Kollektor des Transistors mit dem ausgangsseitigen Potential
des Strompfades verbindenden Widerstand überbrückt. Aus dieser Ausbildung des Strompfades
ergibt sich bei einem relativ geringen Aufwand an Schaltmitteln eine auf einfache
Weise die zu fordernde Umschaltzeit einhaltende betriebssichere Schaltungsanordnung
zum »Hochohmigschalten« eines Strompfades.
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Im folgenden wird an Hand einer Figur ein Ausführungsbeispiel eines
Strompfades nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt die Figur in schematischer
Darstellung nur das unbedingt zum Verständnis Erforderliche.
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Ein eingangsseitiger Abschnitt einer Prüfader bzw. eines Strompfades
c ist über einen Widerstand R 2 an ein ausgangsseitiges Potential - U geführt. Der
Widerstand R2 ist durch eine Serienschaltung überbrückt, die aus einem Widerstand
R3, der Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors T 1 und einer Diode
D 2 besteht. Die Basis des Transistors T 1 ist über eine Wicklung
W 2 an den eingangsseitigen Abschnitt der Prüfader c angeschlossen, und der Widerstand
R3, der den Kollektor des Transistors T 1 mit dem Potential - U verbindet, ist durch
eine Serienschaltung überbrückt, die aus einer Wicklung W 3 und einem Widerstand
R 1 besteht. Die Wicklungen W 2 und W 3 sind dabei auf einem Übertrager fr angeordnet.
Der Übertrager Ü weist eine weitere Wicklung W 1 auf. Diese Wicklung W 1 ist auf
der einen Seite über eine Parallelschaltung, die aus einem Widerstand R 4 und einer
Diode D 1 besteht, und einem dieser Parallelschaltung vorgeschalteten Kondensator
C 1 mit dem eingangsseitigen Abschnitt der Prüfader c verbunden. Auf der anderen
Seite ist die Wicklung W 1 an das Potential - U angeschlossen. Durch eine Sperrtaste
SpT kann die Wicklung W 1
über den Widerstand R 4 überbrückt werden.
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Die Schaltungsanordnung stellt eine Sperrschwingerschaltung dar, die
über die Wicklung W 1 angestoßen werden kann und in der der Transistor T1 das aktive
Element bildet. Für den Strompfad ist der Widerstand R 2 wirksam geschaltet, wenn
der Transistor T1 gesperrt ist. Über den Widerstand R2 verläuft in diesem Falle
der sogenannte Haltestromkreis der Prüfader.
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Der Transistor T1 ist gesperrt, wenn der Eingang der Prüfader c potentialfrei
ist, denn dann weisen die Basis und der Emitter des Transistors T 1 gleiches Potential
auf und die Diode D 2 bildet dabei eine zusätzliche Sicherung gegen ein zufälliges
Aasschwingen der Sperrschwingerschaltung, da die Schwellspannung der Diode D 2 ein
Sperrpotential an die Basis-Emitter-Strecke des Transistors legt. Zur weiteren Sicherung
der Sperrschwingerschaltung gegen etwa in der Prüfader c auftretende Störimpulse
dient die durch den Widerstand R 4 überbrückte Diode Dl. Störimpulse und
Schaltknacke mit einer im allgemeinen relativ kleinen Amplitude können die Schwellwertspannung
der Diode nicht überwinden, sie werden durch den Widerstand R 4 bedämpft. Der Belegimpuls
ist jedoch groß genug, um die Diode D 1 durchzusteuern, so daß die Diode für den
Belegimpuls einen niederohmigen Weg bildet.
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Prüft ein Schaltorgan auf den Eingang der Prüfader c auf, dann wird
dabei an den Eingang der Prüfader c ein Potential gelegt, das einen Stromfluß in
der Prüfader vom Eingang c zum ausgangsseitigen Potential - U der Prüfader zur Folge
hat. Am Schaltungspunkt A, also an dem Punkt, an dem der Kondensator C 1 mit dem
eingangsseitigen Abschnitt der Prüfader c verbunden ist, tritt dabei ein Potentialsprung
auf; das zunächst dort herrschende Potential - U verschiebt sich in Richtung auf
das Potential, das durch das aufprüfende Schaltorgan dem Eingang der Prüfader c
aufgeschaltet wird. Dieser Potentialsprung hat einen Impuls zur Folge, der über
den Kondensator C 1 einen Stromstoß in der Wicklung W 1 verursacht, wodurch seinerseits
in die Wicklung W 2 eine den Transistor T 1 öffende Spannung induziert wird. Es
beginnt nun durch die Parallelschaltung, die aus dem Widerstand R 3 einerseits und
der Wicklung W 3 und dem Widerstand R 1 andererseits besteht, ein Kollektorstrom
zu fließen, wodurch gleichzeitig dem Widerstand R 2 ein niedriger Widerstand parallel
geschaltet wird. Infolge der Parallelschaltung des Widerstands R 1 und des Widerstands
R 3 fließt nur ein Teil des relativ hohen Aufprüfstroms über die kollektorseitige
Rückkopplungswicklung W3, wodurch diese gegen Übersteuerung geschützt ist. Diese
Wicklung ist dabei jedoch so dimensioniert, daß sie den infolge der Aufprüfung angefachten
Schwingvorgang in der Sperrschwingerschaltung aufrechterhalten kann, indem sie auf
die Wicklung W 2 zurückwirkt. Der Basisstrom steigt nun rasch an und mit ihm auch
der Kollektorstrom des Transistors T l. Erreicht der Kollektorstrom einen bestimmten
Grenzwert, der dadurch bestimmt ist, daß die Rückkopplungsbedingung in der Sperrschwingerschaltung
nicht mehr erfüllt ist, weil der Übertrager durch den Kollektorstrom gesättigt ist,
so reißt die Schwingung ab. Der Transistor T1 sperrt wieder, und der Strompfad der
Prüfader verläuft nun wieder über den Widerstand R 2.
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An den Schaltungspunkt A können Schaltungsanordnungen für die Weitergabe
bzw. Auswertung der durch die Belegung verursachten Änderung des Potentials z. B.
zur Beeinflussung im Verbindungsaufbau nachfolgender Schaltorgane vorzugsweise hochohmig
angeschaltet werden.
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Die Schaltungsanordnung kann gegen ein belegendes Aufprüfen durch
ein sich an den Eingang der Prüfader c anschaltendes Organ auf einfache Weise gesperrt
werden. Die Sperrung erfolgt durch Schließen der Sperrtaste SpT. Zu beachten ist
jedoch, daß dann- der Widerstand R 2 so bemessen werden muß, daß die »Fehlstrombedingung«
erfüllt ist. An Stelle der Sperrtaste können elektronische oder elektromechanische
Schaltmittel verwendet werden, die z. B. auch von an den Schaltungspunkt A angeschalteten
Anordnungen beeinflußbar ausgebildet sein können.