DE1954640C2 - Schaltungsanordnung zur Signaleintastung in Kanalumsetzern von Trägerfrequenzsystemen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Signaleintastung in Kanaljmsetzern von Trägerfre- jo quenzsystemen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Schallungsanordnung ist aus SEL-Nachrichten, 8. Jg., 1960, H. 4, Seiten 168 bis 177. bekannt. Dort durchläuft das ankommende Sprachband einen v, Amplitudenbegrenzer, ein Dämpfungsglied und einen als Sechspol ausgeführten Sendetiefpass. Im Sechspol wird die vom Signalmodulator entsprechend dem Schaltzustand der ankommenden Signalleistung getastete Signalfrequenz eingekoppelt. An den Sechspol >o schließt sich der Kanalmodulator an. Das Realisierungskonzept mit Sechspol ist sehr aufwendig. Außerdem ist der Abgleichaufwand des Sechspols beträchtlich. Eine ebenfalls bekannte Schaltungsanordnung zur Signaleintastung für einen sendeseitigen Kanalumsetzer ist in F i g. 1 der Zeichnung schematisch dargestellt. Das zur Übertragung benutzte Sprachband mit den Frequenzen von 300 bis 3.400 Hz wird einem ersten Eingang E 1 zugeführt, der über einen Amplitudenbegrenzer AM und einen Tiefpaß TP mit dem Eingang eines Kanalmodulators KM verbunden ist, der bei Vorgruppensystemen das Sprachband mit der Kanalträgerfrequenz Ω in die Vorgruppenlage umsetzt, Dem Kanalmodiilator ist ein Bandpaß ß/'nachgeschaltet, der eines der beiden bei der Modulation entstehenden b> Scitcnbändcr, und zwar meist das untere Seitenband, unterdrückt. Der Kanalumsct/ter hat einen zweiten Eingang 1:2 Für den Anschluß einer Tustleitung TL. an die In der Arbeitslage des Kontaktes r eines im Amt angeordneten Relais am anderen Ende Erdpotential angeschaltet wird. Der Relaiskontakt r sendet insbesondere vermittlungstechnische Gieichstromsignale, die für den Aufbau einer Wählverbindung erforderlich sind, vom Amt über die Tastleitung TL an den einen Eingang eines Signalmodulators SM, der am anderen Eingang über einen meist in der zentralen Geräteversorgung untergebrachten Symmetrierübertrager UE mit der Signal-Trägerfrequenz Qs von beispielsweise 3.850 Hz gespeist wird und die Gleichstromsignale in entsprechende Wechselstromimpulse umformt. In der Mitte der Sekundärwicklung des Übertragers Ue wird die Signaleintast-Gleichspannung -UT eingespeist. Das bei der Umsetzung der Gleichstromsignale mit der Signal-Trägerfrequenz Qs entstehende Signalspektrum wild durch das nachgeschaltete Signalfilter SFbegrenzt. Die Ausgänge der Filter 7Pund SFsind am Eingang des Kanalmodulators KM zusammengeschaltet. Diese Zusammenschaltung bringt oft Schwierigkeiten mit sich. Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten ist es bekannt, beide Filter über einen Entkoppler zusammenzufassen oder bei der Berechnung des Filters TP die Parallelschaltung mit dem Filter SF von vornherein zu berücksichtigen.

Die Existens des Filters SF bedeutet aber immer den Aufwand mindestens eines Wickelgutes.

Aus Albis-Werk-Berichte Bd. 20, 1968, Heft 1, S. 29 bis 31, inibesondere Bild 3, ist ebenfalls eine Schaltungsanordnung zur Signaleintastung in Kanalumsetzern von Trägerfrequenzsystemen bekannt. Dort wird die Signalfrequenz 3.825 kHz mit Hilfe von Diodenschaltern getastet, wobei die Tastimpulse durch ein /?C-Glied (R 2, R 3, C) verformt werden. Diese Art der Verformung ist sehr stark abhängig von den Kapazitäten der Zuleitung der Signale vom Schaltkontakt (SZ 2) aus. Es ergeben sich beispielsweise leicht verschiedene Zeitkonstanten beim Ein- und Ausschalten der Diodentore und dadurch entstehen dann Zeichenverzerrungen der .Signalimpulse. So werden beispielsweise bei der Auswertung die Impulslängen verändert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der nicht nur ein aufwendiger Sendetiefpaß in Gestalt eines Mehrpolfilters eingespart wird, sondern auch Einflüsse der Zuleitungen unwirksam bleiben.

Diese Aufgabe wird durch dit im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung gekennzeichnet.

Die Erfindung geht von folgender Erkenntnis aus:

Läßt man zunächst einmal den Einfluß des bisher üblichen Signalfilters SF auf das Spektrum der Ausgangsspannung des Signalmodulators außer acht. dann ist mathematisch sehr leicht nachweisbar, daß die erfindungsgemäße und die nach Fig. 1 bekannte Schaltungsanordnung theoretisch das gleicheTastsignalspektrum in der Vorgruppenlage ergeben. Will man nun aber auch praktisch das gleiche Tastsignal-Frequenzspektrum erreichen, so muß das mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung gewonnene Spektrum eine Verflachung erfahren. Dies kann gemäß der Erfindung ohne Benutzung eines Wickelgutcs allein mit Hilfe zweier zusätzlicher Kondensatoren erreicht werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Y 1 g. 2 bis 5 der Zeichnung naher erläutert. Von diesen zeigt

F i g. 2 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,

F i g. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel des in dieser Schaltungsanordnung verwendeten Signalmodulators mit nur schematisch angedeutetem Schalter,

F i g. 4 ein zweites Ausführungsbei'.piel des Signalmodulators mit einem elektronischen Schalter und

F i g. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel des Signalmodulators mit einem anderen elektronischen Schalter.

In F i g. 2 wird zum Unterschied gegenüber F i g. 1 der Signalmod-i'.ator SM an einem Eingang über den Symmetrieübertrager UE mit der Signal-Trägerfrequenz Ωϊ (ζ. B. 3.850 Hz), am anderen Eingang mit der Kanal-Trägerfrequenz Ω (z.B. 12 kHz) gespeist, während der Ausgang des Signalmodulators direkt mit dem Ausgang des Kanalmodulators KM verbunden ist. Die über die Tastleitung TL zum Eingang E 2 übertragenen Gleichstromsignale steuern einen im Signalmodulator vorhandenen Schalter derart, daß dieser Modulator im Takte der Gleichstromsignale ein- und ausgeschaltet wird. Das Filter SF, das in der Schaltung der Fig. J unbedingt erforderlich ist, wird also hier eingespart.

In F i g. 3 ist der Signalmodulator als Transistor-Gegentaktmodulator mit zwei npn-Transistoren Ti 1 und Ts 2 ausgebildet, der von der Signal-Trägerfrequenz Q.s im Gegentakt und von der Kanal-Trägerfrequenz Ω im Gleichtakt angesteuert wird. Den Basen dieser Transistoren wird eine durch einen gestrichelt dargestellten, an der Betriebsgleichspannung UB liegenden Spannungsteiler R MR 2 gewonnene Gleichspannung über einander gleiche Widerstände R 3 und /?4 zugeführt. Dieses Basisgleichspannung muß um die Fluß-Spannung der Transistoren, bei Silizium-Transistoren also etwa um 0,7 V positiver sein als die Spannung — UP im Verbindungspunkt P der gleich großen Emitterwiderstände R 5 und /?6 der beiden Transistoren. Als Basisgleichspannung der Transistoren kann — wie in der F i g. 3 gezeigt — zweckmäßigerweise auch die Signaleintast-Gleichspannung — UTverwendet werden, wobei der Spannungsteiler R MR 2 dann entfallen kann. Der Umschalter 5 kann den Punkt P mit einem Punkt A oder mit einem Punkt B verbinden. Der Punkt A ist einerseits über einen Widerstand R 7, der groß gegenüber den Emitterwiderständen R 5 und R 6 ist, an den Minuspol der Betriebsspannungsquelle angeschlossen. andererseits über einen Kondensator C1 mit dem geerdeten Pluspol der Betriebsspannungsquelle verbunden, an den auch der VerbindungspLnkt zweier zwischen die Ausgangsklemmen des Modulators in Reihe geschalteter, gleich großer Symmetrierwiderstände RS und /?9 angeschaltet ist. Am Punkt B wird eine Gleichspannung — UPB angelegt, die positiver ist als die Basisgleichspannung — UT der Transistoren. Werden also über den Schalter Sdie Punkte Pund A bzw. Pund B miteinander verbunden, dann sind die Transistoren "n betriebsbereit bzw. gesperrt, d. h. der Modulator ein- bzw. ausgeschaltet. Bei der positiven Halbwelle der Spannung der Kanal-Trägerfrequenz Ω die dem Verbindungspunkt der Symmetrierwiderstände R 3 und /?4 über einen Koppelkondensator C2 zugeführt wird, bo werden beide Transistoren geöffnet, während bei der negativen Halbwelle der Betriebsgleichstrom fließt.

In der Fig. 4 ist die Realisierung der Schaltung nach F i g. 3 mit einem elektronischen Schalter erster Ausführungsform gezeigt. Dieser Schalter umfaßt einen in Emitterschaltung betriebenen pnp-Transistor Ts3 mit einem Emitterwiderstand R 10. einem an der Betriebsspannung UB liegenden Basisspannungsteiler RXMR 12 und einem Kollektor, der mit dem Punkt P direkt und über einen Widerstand R13 mit dem Minuspol der Betriebsspannungsquelle verbunden ist. Der Punkt P ist über den Kondensator C3 wechselstrommäßig geerdet Die Basis des Transistors Ts 3 iit über einen Widerstand R14 mit dem Anschlußpunkt E 2 für die Tastleitung TL verbunden.

1st der Tastleitungs-Anschlußpunkt £2 erdfrei, dann zieht der Transistor Ts 3 über die Widerstände R 10 und R 13 einen Strom, der größer ist als der Betriebsstrom der Transistoren Ts 1 und Ts 2. Dadurch entsteht am Punkt P eine Gleichspannung, die positiver ist als die Basisgleichspannung — UT der Transistoren 7s 1 und Ts 2, wodurch diese Transistoren gesperrt sind und der Signalmodulator abgeschaltet ist. Die Signal-Trägerfrequenz Qs kann also nicht mit der Kanal-Trägerfrequenz Ω umgesetzt werden.

Wird aber über den Relaiskontakt r Erdpotential an den Punkt E 2 gelegt, so wird die Basis des Transistors Ts 3 über die Parallelschaltung der Widerstände R 12 und R 14 mit Erde verbunden, wodurch der Transistor Ts 3 gesperrt ist. Durch die Transistoren Ts 1 und Ts 2 kann nur Strom fließen, der an dem Widerstand R 13 einen Spannungsabfall hervorruft, der die Spannung im Punkt P um die Fluß-Spannung der Transistoren Ti 1 und Ts 2 negativer werden läßt als die Basisgleichspannung -UTdieser Transistoren. Die positive Halbwelle der Spannung der Kanal-Trägerfrequenz Ω kann diese Transistoren nun also ansteuern, wodurch die Signal-Trägerfrequenz ils mit der Kanal-Trägerfrequenz Ω umgesetzt wird.

Der Signalmodulator wird somit im Rhythmus der über die Tastleitung TL übertragenen Gleichstromsignale ein- und ausgeschaltet, wobei diese Signale in Wechselstromsignale der bei der Modulation auftretenden oberen Seitenfrequenz Ω + Ω5 umgeformt werden, während die bei der Modulation gleichzeitig entstehende untere Seitenfrequenz Ω — ils durch das ausgangsseitige Kanalfilter des Kanalmodulalors unterdrückt wird.

Um in einfacher Weise das bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung am Ausgang des Kanalmodulators entstehende Tastspektrum so abzuflachen, daß es vergleichbar wird mit dem bei der bekannten Schaltungsanordnung nach Fig. I auftretenden Tastspektrum, ist der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors Ts3 ein Kondensator C4 und der Kollektor-Basis-Strecke dieses Transistors ein Kondensator C5 parallel geschaltet. Durch C4 wird die Ausschaltflanke und durch C5 die Einschaltflanke der am Kollektor des Transistors Ti 3 auftretenden Spannungsimpulse abgeschrägt. Die Kondensatoren C4 und C5 erfüllen also die Funktion des Signalfilters SF der bekannten Schaltungsanordnung, was in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung den Fortfall einer Filierspule pro Senderichtung bedeutet.

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung kann nicht nur, wie in den F i g. 3 und 4 gezeigt, für die Übertragung der Gleichstronisignale nach dem Arbeitsstromprinzip benutzt werden, sondern auch für die Übertragung nach dem Ruhestromprinzip. In diesem Falle braucht dem Transistor Ts 3 nur ein zusätzlicher, als Umkehrstufe wirkender Transistor vorgeschaltet werden. Die entsprechende Abwandlung der Schaltungsanordnung nach F i g. 4 zeigt die F i g. 5. Hierin ist Ts 4 der als Umkehrstufe wirkende Transistor mit dem Basisspannungsteiler /?1I//?12 und dem Kollektorwiderstand R 15.

Ist in der Schaltungsanordnung nach F i g. 5 der Tastleitung-Anschlußpunkt 1:2 crdfrci. dann ist der Transistor 7s4 leitend, der Transistor 7λ 3 gesperrt und der Signaliiiodulator eingeschaltet.

Ist dagegen der Tastleitungspunkt E 2 geerdet, dann ist der Transistor Ts 4 gesperrt, der Transistor Ts 1 leitend und der Signaliiiodulator ausgeschaltet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Signaleintastung in Kanalumsetzern von Trägerfrequenzsystemen, durch welche die Signalimpulse mit verformten Flanken auf die Leitung gelangen, mit einem Kanalmodulator, einem zusätzlichen Signalmodulator, dessen erstem Eingang die Signal-Trägerfrequenz zugeführt ist dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Eingang die Kanal-Trägerfrequenz (Ω) zugeführt ist und daß im Signalmodulator (SM) ein elektronischer Schalter mit einem Transistor (Ts 3) vorgesehen ist, dessen Basis derart in Steuerabhängigkeit von der Quelle der einzutastenden Gleichstromsignalimpulse (r) steht, daß er den Signalmodulator (SM) abwechselnd ein- und ausschaltet und daß die Kollektor-Einitter- und die Kollektor-Basis-Strecke des Transistors (Tj 3) mit je einem Kondensator (C4; CS) überbrückt sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Transistor-Gegentaktmodulators als Signalmodulator (SM) dieser durch Verschiebung der Emittergleichspannung seiner Transistoren (Ts 1, Ti 2) mittels des elektronischen Schalters ein- oder ausschaltet.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Transistor (Ts 3) des elektronischen Schalters ein als Umkehrstufe wirkender Transistor (Ts 4) vorgeschaltet ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Signaleintastspannung (-UT) als Basisgleichspannung der Transistoren (TsI, Ts 2) des Gegentaktmodulator des Kanalumsetzters dient.