DE2537672C2 - Schaltungsanordnung für eine Pegelprüfeinrichtung zur Verwendung in selektiven Zeichenempfängern, insbesondere für Fernsprechanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine Pegelprüfeinrichtung zur Verwendung in selektiven Zeichenempfängern, die für den Empfang von Zeichen aus jeweils zwei von mehreren Zeichenfrequenzen ausgebildet sind, bei der die PegelprQfemriphtung prüft, ob die den beiden jeweiligen Zeichenfrequenzen zugeordneten Zeichenspannungen sich mehr ajs um einen festgelegten Wertbereich unterscheiden oder nicht, insbesondere für Fernsprechanlage!».

Durch die Deutsche Auslegeschrift 11 31 753 ist ein tonfrequentes Code-Tastwahl-Verfahren mit sprachgeschützten Empfängern in Fernsprechanlagen bekannt, bei dem eine derartige Pegelprüfeinrichtung vorgesehen ist Bei diesem bekannten Verfahren ist der Pegel der Zeichenfrequenzen so gewählt, daß auf der Empfangsseite der Pegel der Zeichenfrequenz in der oberen Zeichenfrequenzgruppe stets größer ist als der Pegel der Zeichenfrequenz in der unteren Zeichenfrequenzgruppe. Eine Auswertung von anstehenden Zeichen wird nur dann ausgeführt, wenn durch eine Pegelprüfeinrichtung festgestellt wird, daß diese Pegelforschung eingehalten wird. Diese Wahl und Prüfung des Pegels erhöht den Sprachschutz, da in der Sprache die Verhältnisse gerade umgekehrt liegen. Der Energieinhalt der höheren Sprachfrequenzen ist nämlich kleiner.

Die Realisierung einer solchen Pegelprüfeinrichtung stößt auf Schwierigkeiten. Die Pegel der Einzelfrequenzen am Eingang des selektiven Zeichenempfängers liegen nämlich je nach Länge der Teilnehmeranschlußleitung beispielsweise zwischen —26 dBm und —5 dBm. Für eine fest vorgegebene Pegeldifferenz ergeben sich zwischen den einzelnen Zeichenfrequenzen mit kleiner werdendem Eingangspegel kleiner werdende Spannungsdifferenzen, die schwierig auszuwerten sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordung für eine Pegelprüfeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der in einfacher Weise den genannten Schwierigkeiten begegnet wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst

Mit Hilfe des Dividierers wird eine aus der Spannung der einen Tastwahlfrequenz eänes Zweifrequenzzeichens abgeleitete Gleichspannung uurch eine aus der Spannung der anderen Tastwahlfrequenz dieses Zweifrequenzzeichens abgeleitete Gleichspannung dividiert Dabei ergibt der Quotient einen konstanten Wert, denn das Verhältnis der Spannungen der beiden Tastwahlfrequenzen eines Zeichens zueinander ist je fest vorgege ben. Ergibt sich am Ausgang des Dividierers eine höhere Spannung als die dem konstanten Wert entsprechende Spannung, so kann diese höhere Spannung mit der Schwellwertschaltung ausgewertet werden. Die Pegelprüfeinrichtung wird vereinfacht, wenn gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung als Dividierer ein in integrierter Bauweise hergestellter, entweder analog oder digital arbeitender Baustein eingesetzt wird. Ein derartiger Dividierer arbeitet äußerst genau, so daß die Schwellwertspannung für die Schwellwertschaltung so gewählt werden kann, daß sie sehr nahe bei der dem konstanten Wert entsprechenden Ausgangsspannung des Dividierers liegt

Wenn die Zeichen aus der· Tastwahlfrequenzen derart kombiniert werden, daß Nachbildungen der Zeichen durch die Sprache solcher Art entstehen können, daß am Ausgang des Dividierers eine niedrigere Spannung als die dem konstanten Wert entsprechende Spannung auftritt, so kann die Schwellwertschaltung, wie im Anspruch 3 gekennzeichnet, weitergebildet sein.

Um die Wiederempfangsbereitschaft der Pegelprüfeinrichtung für das nächste Zeichen zu verkürzen und

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um eine Auswertung durch den Dividierer während der Ladevorgänge der Kondensatoren in den Gleichrichterund Glättungsschaltungen zu verhindern, schlägt die Erfindung ferner die im Anspruch 4 gekennzeichneten Maßnahmen vor.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausfübrungsbeispieis näher erläutert, wobei weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines selektiven Zeichenempfängers mit einer Pegelprüfeinrichtung und

Fi g. 2 ein Blockschaltbild einer Pegelprüfeinrichtung gemäß der Erfindung mit ihren einzelnen Schaltungen zur Verwendung in dem selektiven Zeichenempfänger nach F i g. 1.

Der in Fig. 1 durch das Blockschaltbild wiedergegebene selektive Zeichenempfänger kann in Fernsprechanlagen zum Empfang der von einem Tastwahlapparat ausgesendeten Zweifrequenzzeichen eingesetzt werden. In diesem Fall dient er zur Erhöhung des Sprachschutzes. Er kann jedoch auch als Prüfempfänger in Femsprechvermittlungsanlagen zur Prüfung der Pegel der Generatoren der Tastwahlapparate eisgesetzt werden.

Angenommen sei, daß bei dem Tastwahlsystem ein 2x(l-aus-4)-Code zur Übertragung von Wählzeichen zur Anwendung gelangt Die acht Zeichenfrequenzen sind in zwei Gruppen zu je vier Zeichenfrequenzen eingeteilt Dabei umfaßt die eine Gruppe die vier oberen Zeichenfrequenzen und die andere Gruppe die vier unteren Zeichenfrequenzen. Die den vier oberen Zeichenfrequenzen zugeordneten Zeichenspannungen sind um einen bestimmten Wert größer gewählt als die den unteren Zeichenfrequenzen zugeordneten Zeichenspannungen. Der Differenzpegel zwischen einer Zeichenfrequenz der oberen Gruppe und einer Zeichenfrequenz der unteren Gruppe beträgt beispielsweise 5 dB. Da der Energiegehalt der Sprachfrequenzen in der unteren Zeichenfrequenzgruppe größer ist als die der Sprachfrequenzen in der oberen Zeichenfrequenzgruppe wird der Sprachschutz verbessert, wenn der genannte Pegelunterschied der Zeichenfrequenzen überwacht wird und davon abhängig die Zeichenauswertung gesteuert wird.

Die vom Tastwahlapparat abgegebenen und über die Teilnehmeranschlußleitung zur Fernsprechvermittlungsanlage gesendeten Zeichen gelungen an einen Eingang E des selektiven Zeichenempfängers. Die Zeichen werden im Empfänger mittels eines Verstärkers V verstärkt und dann zwei Gruppenfiltern GFl, GF2 zugeleitet In dieset» Gruppenfiltern wird das Zeichen in seine beiden Einzelfrequenzen zerlegt Das Gruppenfiltes GFl ist der oberen Zeichenfrequenzgruppe zugeordnet, während das Gruppenfilter GF2 der unteren Zeichenfrequenzgruppe zugehört Jedes Gruppenfilter GFl, OF2 ist über einen Begrenzer B1 bzw. Bl mit jeweils vier Selektionskreisen A 1 bzw. A 2 verbunden. In den Selektionskreisen A 1, A 2 werden die betreffenden einzelnen Zeichenfrequenzen ausgesiebt und entsprechende Ausgänge markiert Von den Selektionskreisen At, A 2 führen jeweils vier Markieradern zu einer Zeichenauswerteeinrichtung ZA. Die Wahlinformation wird dann von der Zeichenauswerteeinrichtung ZA über die Ausgänge A im Register der Fernsprechvermittlungsanlage abgespeichert und dient dann im weiteren zur Einstellung von Wählern. An die Ausgänge der Gruppenfilter GFl, GF2 ist eine Pegelprüfeinrichtung mit deren zwei Eingängen Ei, El angeschlossen. Diese PegelprüfeinrictUung prüft, ob die den beiden jeweiligen Zeichenfrequenzen aus jeder Zejchenfrequenzgrpppe zugeordneten Zeichenspannungen sich um mehr als 5 dB unterscheiden oder nicht Diese Pegelprüfeinrichtung kann auch weitere Überwachungsaufgaben übernehmen. Sie gibt an ihrem Ausgang AP ein Alarmsignal oder ein Fehlersignal an die Zeichenauswerteeinrichtung ZA ab, wenn irgendein Pegelfehler auftritt Mit diesem Signal wird die

ίο Zeichenauswertung in der Zeichenauswerteeinrichtung ZA verhindert

Die Pegelprüfeinrichtung P in Fig. 1 ist in Fig.2 anhand eines Blockschaltbildes im einzelnen dargestellt An jeden Eingang Ei bzw. El ist eine Gleichrichter- und Glättungsschaltung 1 bzw. 3 angeschlossen. Der Ausgang der Gleichrichter- und Glättungsschaltung 1 ist mit einem Steuereingang el eines Dividierers 4 verbunden, während der Ausgang der Gleichrichterund Glättungsschaltung 3 an den zweiten Steuereingang e 2 des Dividierers 4 geführt ist Einem Ausgang a des Dividierers 4 ist eine Schwellwertschsitung 5 nachgeschaltet, deren Ausgang mit A P bezeichnet ist und den Ausgang der Pegelprüfeinrichtung darstellt An die Eingänge Ei, El ist ferner mit ihren beiden Eingängen eine Sperrschaltung 2 angeschlossen, die zwei mit den Gleichrichter- und Gläuungsschaltungen 1,3 verbundene Ausgange aufweist Über diese Ausgänge kann eine Schnellentladung der in den Gleichrichter- und Glättungsschaltungen 1,3 befindlichen Glättungskondensa-

■1° toren herbeigeführt werden. Ein weiterer Ausgang der Sperrschaltung 2 ist mit einem Sperreingang des Dividierers 4 verbunden.

Im folgenden wird nun die Arbeitsweise der Pegelprüfeinrichtung beschrieben.

J5 Im Ruhezustand der Pegelprüfeinrichtung sind die in den Gleichrichter- und Giättungsschaltungen 1, 3 befindlichen Glättungskondensatoren durch eine nicht dargestellte Entladeschaltung der Sperrschaltung 2 kurzgeschlossen. In diesem Ruhezustand ist ferner der

«ο Dividierer 4 aufgrund der Schaltstellung eines nicht dargestellten Zeitgliedes der Sperrschaltung 2 an seinem Sperreingang e3 gesperrt Die Schwellwertschaltung 5 ist so beschaffen, daß in diesem Fall ein Alarmsignal über den Ausgang AP abgegeben wird.

Beim Empfang eines Zeichens werden die den beiden Zeichenfrequenzen zugeordneten Wechsfclspannurigen über die Eingänge Ei, El der Sperrschaltung 2 zugeführt, in der sie additiv gemischt werden. In einem nicht dargestellten Begrenzerverstärker der Sperrschal-

tung 2 wird die Mischspannung verstärkt und begrenzt Die begrenzte Wechselspannung gelangt zu einer nicht dargestellten Gleichrichterschaltung der Sperrschaltung 2, wo sie gleichgerichtet wird und in der bereits erwähnten Ladeschaltung einen Kondensator mit kleiner Zeitkonstante auflädt Die gleichgerichtete und geglättete Spannung wird einem nicht dargestellten Impulsformer der Sperrschahung 2 zugeführt, die daraus einen Impuls erzeugt, der annähernd die Länge der Tastenwirkdauer der Tastwahlapparattaste hat Mit diesem Impuls wrd die Entladeschaltung derart gesteuert, daß der Kurzschluß an den Glättungskondensatoren in den Gleichrichter- und Giättungsschaltungen 1 und 3 für die Tastenwirkdauer aufgehoben wird. In der Gleichrichter- und Glättungsschaltung 1 bzw. 3 wird die der betreffenden Zeichenfrequenz zugeordnete Spannung empfangen, gleichgerichtet und geglättet. Die Glättung erfolgt mit den bereits genannten Glättungskondensatoren, die, da der Kurzschluß an den

Ausgängen dieser Schaltungen aufgehoben worden ist, sich aufzuladen beginnen, je nach Höhe der Pegel an den Eingängen £1, £2 dauert die Aufladung der Glättungskondensatoren in den Gleichrichter- und Glättungsschaltungen 1 und 3 verschieden lang. => Während des Aufladens darf daher keine Auswertung erfolgen. Diese erfolgt erst nach Ablauf einer gewissen Schutzzelt, die durch ein nicht dargestelltes Zeitglied der Sperrschaltung erzeugt wird. Dieses Zeitglied veranlaßt beim Eintreffen eines Zeichens die Aufrechter- m haltung der Sperrung des Dividierers 4 und ist derart ausgebildet und bemessen, daß es nach einer die Aufladung der Glättungskondensatoren in den Gleichrichter- und Glättungsschaltungen 1 und 3 überdauernden Zeit die Aufhebung der Sperrung des Dividierers 4 ι > veranlaßt. Die von den Gleichrichter- und Glättungsschaltungen i und 3 kommenden Gleichspannungen werden im Dividierer 4 so umgeformt, daß mit

immer die gleiche Spannung am Ausgang a auftritt. Im -><> Dividierer wird der Quotient der beiden, den beiden Zeichenfrequenzen zugeordneten Spannungen gebildet. Die Ausgangsspannung am Ausgang a des Dividieren 4 ist dann unabhängig vom Eingangspegel der beiden Zeichenfrequenzspannungen an den Eingängen £ 1, £2, wie aus folgender Formel zu erkennen ist:

Ap= 20 log .

Hierin ist Δρ die Pegeldifferenz der beiden Zeichenfrequenzspannungen in dB, während mit Ui die Spannung einer Zeichenfrequenz aus der oberen Zeichenfrequenzgruppe und mit 1/2 die Spannung einer Zeichenfrequenz aus der unteren Zeichenfrequenzgruppe bezeichnet ist. Für die Bedingung —- — const, ist

UI
auch die Pegeldifferenz <4p=const.

Die dem Dividierer 4 nachgeschaltete Schwellwertschaltung schaltet das an ihrem Ausgang anstehende Alarmsignal ab, wenn sich der Quotient der beiden den Zeichenfrequenzen zugeordneten Eingangispannungen innerhalb eines zugelassenen Toleranzwertbereiches bewegt. Dieser Toleranzwertbereich kann beispielsweise 5db + 0,5db betragen. Wird daher eine Pegeldifferenz von 5,5 db überschritten, so wird das Alarmsignal am Ausgang AP nicht abgeschaltet. Die Schwellwertschaltung 5 kann aber auch derart beschaffen sein, daß eine untere Grenze des Toleranzwertbereiches, beispielsweise des Toleranzbereiches von 5 db ± 0,5 db. mitüberwacht wird Wird daher eine Pegeldifferenz von 4.5 db unterschritten, so wird ebenfalls das Alarmsignal nicht abgeschaltet. Die Schwellen für die Schwellwertschaltung 5 werden mit geeigneten, nicht dargestellten Referenzspannungsquellen gebildet. Liegt die Pegeldifferenz dagegen innerhalb des Toleranzwertbereichs, so kann das Zeichen aufgrund der dann erfolgenden Abschsitun" des AlsrmsiTisls in der Zeichenäüswsr¹**- einrichtung ZA ausgewertet werden. Andererseits kann für Prüfzwecke mit der Abschaltung des Alarmsignals auch lediglich eine Gutanzeige veranlaßt werden.

Verschwindet das Zeichen an den Eingängen Ei, E2 wieder, so werden die Kondensatoren in den Gleichrichter- und Glättungsschaltungen 1 und 3 mittels der Entladeschaltung der Sperrschaltung 2 schnell entladen. Die Sperrschaltung 2 schließt also bei der Abwesenheit von Ze'jhen die Ausgänge der Gleichrichter- und Glättungsschaltungen 1 und 3 kurz und hebt beim Vorhandensein von Zeichen den Kurzschluß an diesen Ausgängen für die Dauer der Zeichengabe wieder auf. Mit der Rückkehr des Impulsformer der Sperrschaltung 2 in die Ruhelage kehrt auch das Zeitglied der Sperrschaltung 2 in die Ruhelage zurück, so daß der Dividierer 4 wieder gesperrt wird. Daher schaltet die Schwellwertschaltung 5 auch wieder das Alarmsignal an, so daß die Zeichenauswerteeinrichtung ZA wieder gesperrt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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Patentansprüche;

1, Schaltungsanordnung für eine Pegejprüfeinrichtung zur Verwendung in selektiven Zeichenempfängern, die für den Empfang von Zeichen aus jeweils zwei von mehreren Zeichenfrequenzen ausgebildet sind, bei der die Pegelprüfeinrichtung prüft, ob die den beiden jeweiligen Zeichenfrequenzen zugeordneten Zeichenspannungen sich mehr als um einen festgelegten Wertbereich unterscheiden oder nicht, insbesondere für Fernsprechanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Pegelprüfeinrichtung (P) zwei Gleichrichter- und Glättungsschaltungen (1, 3) aufweist, denen jeweils eine der beiden Zeichenspannungen zugeführt wird und die diese in Gleichspannungen umformen, daß an die Ausgänge dieser Schaltungen ein Dividierer (4) mit seinen Dividiereingängen (ei, e2) angeschlossen ist und daß mit dem Ausgang (a) des Dividierers eine Schwellwertschaltung (5) verbunden ist, die zumindest eine dem oberen Toleranzgrenzweri des festgelegten Pegelunterschieds der beiden Zeichenspannungen entsprechende Schwelle aufweist und beim Überschreiten dieser Schwelle ein Alarmsignal (an AP) abgibt

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dividierer (4) durch einen in integrierter Bauweise hergestellten, entweder analog oder digital arbeitenden Baustein gebildet ist

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertschaltung (5) zusätzlich eine dem uRteren Toleranzgrenzwert des festgelegten Pegelunterschieds der beiden Zeichenspannungen entsprechende, weitere Schwelle aufweist und auch beim Unterschreiten dieser Schwelle das Alarmsignal abgibt

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung eine von den beiden jeweiligen Zeichenspannungen gesteuerte Sperrschaltung (2) aufweist, die bei der Abwesenheit von Zeichen die Ausgänge der Gleichrichter- und Glättungsschaltun gen (1,3) kurzschließt und den Dividierer sperrt (an e3) und die beim Vorhandensein von Zeichen den Kurzschluß an diesen Ausgängen und nach Ablauf einer Schutzzeit die Sperrung des Dividierers für etwa die Dauer der Zeichengabe aufhebt

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Alarmsignal die Auswertung des anstehenden Zeichens automatisch verhindert wird (in ZA).

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Zeichenfrequenzen in zwei Gruppen eingeteilt sind und die Zeichenfrequenzgruppen mittels zweier Gruppenfilter getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gleichrichter- und Glättungsschaltungen (1, 3) den beiden Gruppenfiltern (GFi, GF2) nachgeschaltet sind.