DE3029054A1

DE3029054A1 - Schaltungsanordnung zum uebertragen zweier signale ueber eine leitungsverbindung in entgegengesetzter richtung

Info

Publication number: DE3029054A1
Application number: DE19803029054
Authority: DE
Inventors: Adriaan Wychen Cense; Wilhelm Ing.(grad.) 2000 Hamburg Graffenberger; Paul Dipl.-Ing. Sonnenberger; Petrus Alfonsus Maria van Oeffelt Westen
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1980-07-31
Filing date: 1980-07-31
Publication date: 1982-03-04
Also published as: GB2082876B; FR2493644A1; GB2082876A; FR2493644B1; JPS5753167A; US4419752A; DE3029054C2

Description

PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH PHD 80-094

Schaltungsanordnung zum übertragen zweier Signale über eine Leitungsverbindung in entgegengesetzter Richtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum übertragen eines ersten Signals von einer ersten Geberschaltung über eine Leitungsverbindung, insbesondere zu bzw. von einer integrierten Halbleiterschaltung, zu einem ersten Empfänger-Schaltungsteil und zum übertragen eines zweiten Signals von einem zweiten Geber-Schaltungsteil· in entgegengesetzter Richtung über die gleiche Leitungsverbindung zu einem zweiten Empfänger-Schaltungsteil.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der DE-OS 28 01 bekannt. Dort werden Signalquellen mit stark unterschiedlichem Innenwiderstand angewendet, wobei die Schaltung sehr speziell ausgestaltet sein muß und insbesondere das Signal mit hohem Quellenwiderstand eine besondere Empfindlichkeit gegen das Einstreuen von Störungen aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, in der die beiden Signale einen niedrigen Innenwiderstand aufweisen können und in der eine größere Flexibilität im Schaltungsaufbau möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einer derartigen Schaltungsanordnung gelöst dadurch, daß über einen ersten und/pder einen zweiten geschlossenen Schalter der erste Geber-Schaltungsteil in einem Schaltzustand, insbesondere im Ruhezustand, mit dem ersten Empfänger-Schaltungsteil verbunden ist, während die Verbindung zwischen dem zweiten Geber-Schaltungsteil und dem zweiten Empfänger-Schaltungsteil mittels eines dritten und/oder eines vierten Schalters unterbrochen ist und daß

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über (je) eine auf der einen und/oder auf der anderen Seite der Leitungsverbindung angeordnete erste und ggf. zweite Signalprüfschaltung der erste und/oder der zweite Schalter geöffnet (unterbrochen) und der dritte und/oder der vierte Schalter geschlossen (verbunden) wird, wenn ein Signalzug des ersten Signals durchlaufen ist bzw. wenn das zweite Signal auftritt.

Bei einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung werden also die beiden Signale alternativ übertragen; wenn ein Signal auftritt, wird der übertragungsweg für das andere Signal gesperrt. Dabei kann eine Bevorrechtigung vorgenommen werden derart, daß das eine Signal die übertragung für das andere Signal unterbricht, auch wenn gerade Zeichen bzw. Modulationen des anderen Signals übertragen werden. Vorzugsweise kann ein neu auftretendes Signal sich den Übertragungsweg nur dann frei steuern, wenn und solange das andere Signal nicht auftritt.

Einer der Schalter kann ggf. entfallen, z.B. wenn das zweite Signal sich im Amplitudenbereich so deutlich unterscheidet, daß infolge eines gleichzeitig übertragenen ersten Signals keine Fehlfunktion ausgelöst wird.

Wenn das erste Signal am Ausgang des ersten Geber-Schaltungsteiles auftritt, wird es über den geschlossenen ersten und /oder zweiten Schalter und die für beide Signale gemeinsame Leitungsverbindung mit der Klemme K zum ersten Empfänger-Schaltungsteil übertragen. Außerdem wird durch die Signalprüfschaltungen 5 und/oder 6 sein Vorhandensein festgestellt, und daraufhin werden die vorgesehenen Umschaltungen vorgenommen. Insbesondere werden nach dem Durchlaufen des ersten Signals der erste, zweite, dritte und/oder vierte Schalter derart eingestellt, daß diese Schalter nunmehr für die übertragung des zweiten Signals über die Verbindungsleitung vor-

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bereitet sind. Nach Durchlaufen des ersten Signals werden durch die erste und/oder zweite Signalprüfschaltung die Schalter wieder in den Zustand für die Übertragung des ersten Signals eingestellt.-

Dabei kann wenigstens einer der Schalter in Form eines, nur in einer Richtung Signale übertragenden Elementes, z.B. als Diode oder als Transistor, ausgebildet sein und infolgedessen selbst als Teil einer Signalprüfschaltung wirken.

Nach einer anderen Ausführungsform kann das erste und/oder das zweite Signal auf der Empfängerseite der Eingangselektrode eines Verstärkerelementes, insbesondere der Basiselektrode eines Transistors, zugeführt werden. Es ist auch möglich, daß das erste und/oder das zweite Signal auf der Geberseite der Ausgangselektrode eines Verstärkerelementes, insbesondere eines Transistors, entnommen wird.

Nach einer weiteren Ausführungsform kann das erste und/oder das zweite Ausgangssignal auf der Geberseite über eine Diode und/oder eine Zenerdiode von einer Signalquelle zur Leitungsverbindung zugeführt werden, die durch das Ausgangssignal leitend gesteuert wird. Es kann auch das erste und/oder das zweite Ausgangssignal auf der Empfängerseite von der Leitungsverbindung über eine Diode und/oder über eine Zenerdiode entnommen werden, die durch das Ausgangssignal leitend gesteuert wird. Durch eine Diode kann in einfacher Weise eine Auftrennung je nach dem anliegenden Potential vorgenommen werden. Mit einer Zenerdiode ist weiter eine Potentialverschiebung möglich, wobei ein niedriger Innenwiderstand der betreffenden Signalquelle erhalten bleibt.

Ein in Längsrichtung eingeschalteter, also mit der Eingangsklemme und der Ausgangsklemme Signal führender Schalter kann vermieden werden, wenn nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung als erster bzw. als vierter Schalter eine in

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Längsrichtung liegende Impedanz und eine in Querrichtung liegende Schalterstrecke, z.B. die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors, dient, welche Schalterstrecke bei Auftreten des auf der gleichen Seite entstehenden Ausgangssignals leitend gesteuert wird.

Schließlich kann sich bei der Erfindung das erste und das zweite Signal in der Modulationsart unterscheiden, z.B. in der Polarität, im Flankenverlauf eines Impulses, im Amplitudenbereich und/oder im Frequenzbereich. Dann braucht in der Signalprüfschaltung nicht die Übertragungsrichtung bzw. der Ort der Signalquelle direkt ermittelt zu werden, sondern es kann schon aus der Modulationsart festgestellt werden, welcher Schaltzustand eingestellt werden muß.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert, in der

Fig. 1 eine Prinzipschaltung nach der Erfindung darstellt und

Fig. 2 ein mehr detailliertes Ausführungsbeispiel zeigt.

In Fig. 1 wird von einem ersten Geber-Schaltungsteil A ein erstes Signal geliefert und über einen in einem bestimmten Zustand, z.B. dem Ruhezustand, geschlossenen ersten Schalter 1 an eine Leitungsverbindung geführt, die eine Klemme K trägt. Diese Klemme kann einen Anschlußpunkt einer integrierten Schaltung darstellen, die links von der Klemme K angeordnet ist und mit äußeren Schaltungsteilen rechts von dieser Klemme in Verbindung steht, welche Klemme beliebig, z.B. als Lötanschluß, ausgeführt sein kann. Auf der linken Seite in Fig. 1 ist über einen in dem betreffenden Zustand ebenfalls geschlossenen Schalter 2 ein Empfänger-Schaltungsteil B für das erste Signal angedeutet. In entsprechender

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Weise besteht ein Schaltungszug für ein zweites Signal von einem zweiten Geber-Schaltungsteil C über einen, in der Zeichnung geöffnet dargestellten Schalter 3, die Leitungsverbindung mit der Klemme K und einen ebenfalls geöffnet darg gestellten vierten Schalter 4 zum Empfänger-Schaltungsteil D.

An den Geber-Schaltungsteil A einerseits und an die Leitungsverbindung mit der Klemme K andererseits ist eine Signalprüfschaltung 5 angeschlossen; eine entsprechende Signalprüf-Schaltung 6 ist an den zweiten Geber-Schaltungsteil C einerseits und an die Leitungsverbindung mit der Klemme K andererseits angeschaltet. Wenn ein erstes Signal auftritt, kann es von dem Geber-Schaltungsteil A zum Empfängerteil B ungehindert übertragen werden. Wenn jedoch das zweite Signal C auftritt, wird dies mit Hilfe der Signalprüfschaltung 6 festgestellt, die dann ein Schaltkriterium liefert, um den Schalter 3 zu schließen und den Schalter 2 zu öffnen. Nunmehr kann das zweite Signal über die Leitung K übertragen werden und wird dort von der ersten Signalprüfschaltung 5 aufgenommen, die nunmehr ein Schaltkriterium liefert, so daß der erste Schalter 1 geöffnet und der vierte Schalter 4 geschlossen werden. Dann ist der übertragungsweg für das zweite Signal vom Geber-Schaltungsteil C zum Empfänger-Schaltungsteil D durchgeschaltet, und der übertragungsweg für das erste Signal ist am ersten und am zweiten Schalter unterbrochen.

Bei geschlossenem Schalter 1 bzw. 3 sind"in Fig. 1 die beiden Eingänge der Signalprüfschaltungen 5 bzw. 6 an den gleichen Schaltungsweg gelegt, und beide sind mit der Leitungsverbindung und der Klemme K verbunden. Die Signalprüfschaltungen können daher nicht ohne weiteres feststellen, in welcher Richtung das Signal gerade übertragen wird und ob eine Umschaltung erforderlich ist. Das Auftreten des ersten bzw. zweiten Signals kann jedoch zweifelsfrei festgestellt werden dadurch, daß in den Leitungszug des Schalters 1 bzw. 3

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ein in Fig. 1 gestrichelt dargestellter Widerstand 11 bzw. eingeschaltet ist. Beim Fließen des betreffenden Signalstromes tritt dann ein Differenzsignal zwischen den beiden Eingängen der zugeordneten Signalprüfschaltung 5 bzw. 6 auf; dadurch kann in der betreffenden Signalprüfschaltung das erforderliche Schaltkriterium für wenigstens einen der Schalter 1 bis 4 ausgelöst werden. Es kann auch zweckmäßig sein, den an die Signalquelle A bzw. C angeschlossenen Eingang der Signalprüfschaltung 5 bzw. 6 an einen getrennten Ausgang des Geber-Schaltungsteiles A bzw. C anzuschließen, wie das in Fig. 1 gestrichelt angedeutet ist. Dieser Ausgang führt nur das erste bzw. zweite Signal, wenn dieser auftritt.

Das erste und das zweite Signal können sich auch in der Modulationsart unterscheiden, z.B. in der Polarität - positiv oder negativ gegenüber einem Referenzpegel -, im Flankenverlauf, z.B. als ansteigende oder abfallende Flanke eines Impulses oder als Impulsflanken unterschiedlicher Neigung. Das erste und das zweite Signal können auch in verschiedenen Amplitudenbereichen übertragen werden, so daß sie sich mit Hilfe einer Amplitudenschwelle trennen und identifizieren lassen. Schließlich könnten die Signale auch auf einen Träger unterschiedlicher Frequenz aufmoduliert sein, so daß sie ebenfalls in bekannter Weise identifiziert werden können. Die betreffenden Demodulations- bzw. Identifikationsanordnungen können dann in der Signalprüfstufe 5 bzw. 6 enthalten sein.

Nicht nur im Ruhezustand, sondern auch im normalen Betrieb kann die übertragung für eines der beiden Signale bevorrechtigt sein. Es könnte dann das jeweils andere Signal unterbrochen werden, sobald dieses bevorrechtigte Signal auftritt. So kann verhindert werden, daß das bevorrechtigte Signal gestört wird, wenn es erst nach dem nicht bevorrechtigten Signal wirksam wird.

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Fig. 2 zeigt ein mehr detailliertes Ausführungsbeispiel. Der Geber-Schaltungsteil A wird dort durch einen Impulsgenerator 21 gebildet, der positiv gerichtete Synchronisierimpulse mit Vertikalfrequenz von 50 Hz für die Ablenkschaltung in einem Fernsehempfänger liefert, deren Amplitude 10 V beträgt. Diese werden über ein Entkoppelglied, das aus einem Längswiderstand 22 von 4,7 kOhm und einem Querkondensator 23 von 10 nF besteht, der Anode einer Diode 24 zugeführt, deren Kathode an der Leitungsverbindung mit der Klemme K angeschlossen ist. Von diesem Leitungsteil werden diese Impulse über einen Entkoppelwiderstand 25 von 2,5 kOhm der Basis eines npn-Transiütors 26 zugeführt, dessen Emitter an Erde liegt. Von dem mit dem +Pol der Speisequelle U von z.B. 28 V über einen Arbeitswiderstand 27 von 5 kOhm verbundenen Kollektor werden die das erste Signal darstellenden Synchronimpulse einer ImpulsVerarbeitungsstufe 28 zugeführt. Diese enthält in ihrem Eingangsteil 31 einen Schalter, der geöffnet wird, sobald die positive Flanke eines Synchronimpulses empfangen wurde. In der folgenden Stufe 32 werden die Impulse durch eine Begrenzerschaltung von evtl. vorhandenen Störungen geringerer Amplitude befreit, und es wird durch die positiv gerichtete Flanke ein nachgeschalteter Oszillator 33 angestoßen. Dieser liefert, ggf. nach Umformung, mittels einer Stufe 34 einen Dunkeltastimpuls, der gegenüber dem zugeführten Synchronimpuls erheblich breiter ist. Dieser Impuls, der das zweite Signal bildet, wird also erst ausgelöst, wenn die führende Flanke des das erste Signal bildenden Synchronimpulses am Eingang der Stufe 2 8 aufgetreten ist. Dieses zweite Signal wird der Basis eines npn-Transistors 41 zugeführt, dessen Emitter an Erde liegt und dessen Kollektor über eine Stromquelle 42 mit dem +Pol der Speisequelle U verbunden ist. Am Kollektor des Transistors liegt weiter die Basis eines npn-Transistors 43, dessen Kollektor an +U angeschlossen ist; außerdem ist an den Kollektor des Transistors 41 die Basis eines pnp-Transistors 44 ange-

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schlossen, dessen Kollektor über einen Widerstand 45 von 3,9 kOhm an Erde und gleichzeitig an der Basis eines pnp-Transistors 46 liegt, dessen Emitter geerdet ist. Die Emitter der Transistoren 43 und 44 und der Kollektor des Transistors 46 sind miteinander verbunden und über einen Entkopplungswiderstand 47 von 500 Ohm an die Verbindungsleitung mit der Klemme K angeschlossen.

Gesteuert von dem Schaltungsteil 2 8 tritt an der gemeinsamen Klemme der Transistoren 43 und 46 ein vertikalfrequentes, als Dunkeltastimpuls geeignetes Signal von 25 V auf, das

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über die Leitungsverbindung an die Anode einer Diode 51 geführt wird. Deren Kathode ist über einen Längswiderstand 52 von 28 kOhm mit einer Ausgangsklemme 53 für das zweite Signal verbunden, die außerdem über einen Widerstand 54 von 10 kOhm an Erde angeschlossen ist.

Wenn in der dargestellten Schaltung vom Generator 21 ein Synchronimpuls zugeführt wird, steuert dieser den Schaltungsteil an und löst einen Dunkeltastimpuls aus. Da in der dargestellten Schaltung die Diode 51 keine Vorspannung hat, wird über sie auch der Synchronimpuls mit sehr niedrigem Spannungspegel übertragen, so daß der an der Verbindungsleitung auftretende Impuls 55, der aus einer ersten ca. 1,5 V hohen und einer folgenden ca. 20 V hohen Stufe besteht, unter entsprechender Spannungsteilung auch zur Ausgangsklemme 53 übertragen wird. Die Diode 24 wirkt dabei als (erster) Schalter, der verhindert, daß der das zweite Signal bildende Dunkeltastimpuls zu der Impulsquelle 21 zurück übertragen wird.

Die Diode 51 verhindert, daß Impulse aus der mit der Ausgangsklemme 53 verbundenen Schaltung zur Verbindungsleitung K gelangen und ggf. wie ein Synchronimpuls wirksam werden können. Die Diode 51 ist somit als selbsttätiger Schalter wirksam, der nur die gewünschtai Dunkeltastimpulse in der vorge-

^⁵ sehenen Richtung überträgt.

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Die Ausgangsstufe mit den Transistoren 41 bis 46 ist durch den Aufbau mit Transistoren so ausgebildet/ daß sie nur Dunkeltastimpulse vom Schaltungsteil 28 zur Verbindungsleitung K überträgt, während sie in entgegengesetzter Rich- tung prinzipiell gesperrt ist. Lediglich der Schalter 31 weist eine besondere Steuerung auf derart, daß nur die ansteigende Flanke des Synchronimpulses zum Oszillator 23 durchgelassen wird, während die über den gleichen Weg ebenfalls über den Transistor 26 laufende ansteigende Flanke des Dunkeltastimpulses unwirksam ist.

Der Schaltungsteil 28, insbesondere die Stufe 34, kann auch so ausgebildet sein, daß er, z.B. bei Steuerung durch ein Signal von einer Klemme 35, ein andauerndes Dunkelsignal· liefert. So kann die Bildwiedergabe ausgeschaltet werden, wenn eine Störung, z.B. ein Ausfall einer Ablenkung, vorliegt.

Das Dunkeltastsignal besitzt eine bevorrechtigte Durchschaltung. Wird von einer überwachungsschaltung her ein Dauersignal für Dunkeltastung ausgelöst, so wird dieses Signal, unabhängig von den Synchronisierimpulsen, ständig auf die Ausgangskiemine 53 durchgeschaltet.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das zweite.Ausgangs signal auf der Empfängerseite auch über eine Zenerdiode 56 geführt derart, daß nur die die Zenerspannung übersteigenden Impulsteile zur Ausgangsklemme 53 gelangen. So kann der sonst auch auftretende Synchronimpuls vom Generator 21 von der Ausgahgsklemme 53 selbsttätig abgeschaltet werden.

Die das zweite Signal bildenden Dunkeltastimpulse können auf der Geberseite an der Ausgangs-Verbindimgsklemme der Transistoren 43 und 46 über eine Diode entnommen werden, die so gepolt ist, daß sie für das zweite Signal in Vorwärts-

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richtung durchlaufen wird, wobei der Widerstand 47 entfallen kann. Das zweite Signal kann auf diese Weise sehr niederohmig der Verbindungsleitung zugeführt werden, während das in umgekehrter Richtung laufende erste Signal an der Diode einen extrem hohen Widerstand vorfindet und so nicht belastet wird.

Eine Sperrung der Zuführung des ersten Signals über den Transistor 26 zum Schaltungsteil 28 kann noch dadurch verbessert werden, daß der in Längsrichtung liegende Widerstand 25 an der Basis des Transistors 26 mit dem Kollektor eines mit dem Emitter an Erde liegenden npn-Transistors 61 verbunden wird, dessen Basis über einen Spannungsteiler 62, 63 an die zweite Signalquelle angeschlossen ist. Beim Auftreten des zweiten Signals, des Dunkeltastimpulses, wird dann der Transistor 61 leitend gesteuert, so daß die Spannung zwischen Basis und Emitter des Transistors 26 auf einen diesen Transistor sperrenden Wert vermindert wird. Der Dunkeltastimpuls kann dann nicht mehr den Transistor 26 ansteuern.

Patentansprüche: 30

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Claims

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Patentansprüche;

Schaltungsanordnung zum Übertragen eines ersten Signals von einer ersten Geberschaltung (A) über eine Leitungsverbindung (Klemme K), insbesondere zu bzw. von einer integrierten Halbleiterschaltung, zu einem ersten Empfänger-Schaltungsteil (B) und zum Übertragen eines zweiten Signals von einem zweiten Geber-Schaltungsteil (C) in entgegengesetzter Richtung über die gleiche Leitungsverbindung zu einem zweiten Empfänger-Schaltungsteil (D), dadurch gekennzeichnet, daß über einen ersten und/oder einen zweiten geschlossenen Schalter (1, 2) der erste Geber-Schaltungsteil (A) in einem Schaltzustand, insbesondere im Ruhezustand, mit dem ersten Empfänger-Schaltungsteil (B) verbunden ist, während die Verbindung zwischen dem zweiten Geber-Schaltungsteil (C) und dem zweiten Empfänger-Schaltungsteil (D) mittels eines dritten und/oder eines vierten Schalters (3, 4) unterbrochen ist und daß über (je) eine auf der einen und/oder auf der anderen Seite der Leitungsverbindung (K) angeordnete erste und ggf. zweite Signalprüfschaltung (5 bzw. 6) der erste und/oder der zweite Schalter geöffnet (unterbrochen) und der dritte und/oder der vierte Schalter geschlossen (verbunden) wird, wenn ein Signalzug des ersten Signals (A) durchlaufen ist bzw. wenn das zweite Signal (C) auftritt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Umschalten der Schalter durch die jeweils zugeordnete Signalbildschaltung eine Bevorrechtigung besteht derart, daß bei Auftreten des einen Signals die Übertragung für das andere Signal unterbrochen wird, ggf. auch wenn gerade Zeichen bzw. Modulationen des anderen Signals übertragen werden.

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3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das an zweiter Stelle neu auftretende Signal sich den übertragungsweg nur dann freisteuert, wenn und solange das andere Signal nicht auftritt.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch

gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Schalter in Form eines, nur in einer Richtung Signale übertragenden Elementes, z.B. als Diode oder als Transistor, ausgebildet ist und infolgedessen selbst als Teil einer Signalprüfschaltung wirkt.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und/oder das zweite Signal auf der Empfängerseite der Eingangselektrode eines Verstärkerelementes, insbesondere der Basiselektrode eines Transistors, zugeführt wird (werden).
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß das erste und/oder das zweite Signal auf der Geberseite der Ausgangselektrode eines Verstärkerelementes, insbesondere eines Transistors, entnommen wird.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und/oder das zweite Ausgangssignal auf der Geberseite über eine Diode und/oder eine Zenerdiode von einer Signalquelle zur Leitungsverbindung zugeführt wird, die durch das Ausgangssignal leitend gesteuert wird (werden).
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und/oder das zweite Ausgangssignal auf der Empfangerseite von der Leitungsverbindung über eine Diode und/oder über eine Zenerdiode entnommen wird, die

durch das Ausgangssignal leitend gesteuert wird (werden). 35

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9. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als erster bzw. als vierter Schalter eine in Längsrichtung liegende Impedanz und eine in Querrichtung liegende Schalterstrecke, z.B. die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors, dient, welche Schalterstrecke bei Auftreten des auf der gleichen Seite entstehenden Ausgangssignals leitend gesteuert wird.
10. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden An-

Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das erste und das zweite Signal in der Modulationsart unterscheiden, z.B. in der Polarität, im Flankenverlauf eines Impulses, im Amplitudenbereich und/oder im Frequenzbereich.