DE667311C

DE667311C - Signaling system in which, in order to avoid disruptions from external alternating currents, the signaling is carried out by means of several alternating currents of different frequencies that are always sent out simultaneously

Info

Publication number: DE667311C
Application number: DEI51268D
Authority: DE
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1933-12-20
Filing date: 1934-12-21
Publication date: 1938-11-10
Also published as: FR786537A; BE405429A; GB430502A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wechselstromsignalanlage. Bei einer solchen Anlage muß dafür gesorgt werden, daß das Empfangsrelais nur auf die zur Signalisierung ausgesandten Wechselströme anspricht, aber nicht auf Stör- oder Sprechströme. Es ist bekannt, Schutzschaltungen zu verwenden, welche ansprechen, wenn Ströme von anderer als der Signalfrequenz im Empfänger ankommen. Diese Schutzstromkreise werden betätigt, wenn ein Strom mit anderer als der Signalfrequenz empfangen wird, der einen gewissen Pegel erreicht oder überschreitet unabhängig von dem Pegel, mit dem die Signalströme gleichzeitig empfangen werden. Wenn daher der Schutzstromkreis genügend empfindlich gemacht ist, um zu verhindern, daß Sprechströme geringer Intensität, die eine Komponente der Signalfrequenz enthalten, den Empfänger betätigen, werden auch im Verhältnis zu den Störströmen starke Signalströme den Empfänger nicht zum Ansprechen bringen.The invention relates to an alternating current signaling system. With such a system It must be ensured that the receiving relay only responds to the signals sent out for signaling Alternating currents responds, but not to interference or speech currents. It is known to use protective circuits which respond when currents of other than the signal frequency arrive in the receiver. These protective circuits are activated when a current is received with a frequency other than the signal frequency of the one reaches or exceeds a certain level regardless of the level at which the Signal streams are received at the same time. Therefore, if the protection circuit is sufficient is made sensitive to prevent low-intensity speech currents that contain a component of the signal frequency, the receiver will also operate Signal currents that are strong in relation to the interference currents do not allow the receiver to respond bring.

Wenn jedes Zeichen zwei oder mehr Frequenzen enthält, war der Empfänger bisher so eingerichtet worden, daß er auf jede getrennte Frequenz ansprach, vorausgesetzt, . daß der Strom dieser Frequenz am Empfänger einen bestimmten minimalen Pegel erreichte oder überschritt. Es war daher möglich, daß ein Strom, der aus einer Signalfrequenz großer Intensität und einer anderen Signalfrequenz geringer Intensität bestand, die Empfangseinrichtung betätigte. Der Empfänger sprach sogar an, wenn die Pegel der beiden Frequenzen schwankten, solange sie nur den Minimalwert überstiegen. Dieser Zustand kann jedoch auch bei Sprechströmen auftreten. Daher wird gemäß der Erfindung bewirkt, daß die Signalfrequenzen gleichzeitig mit Intensitäten empfangen werden, die sich nur innerhalb bestimmter Grenzen unterscheiden. So far, if each character contains two or more frequencies, the receiver was has been arranged to respond to each separate frequency provided . that the current of this frequency at the receiver reached a certain minimum level or exceeded. It was therefore possible that a current that consists of a signal frequency high intensity and another signal frequency of low intensity existed, the receiving device operated. The recipient responded even when the levels of the two frequencies fluctuated as long as they only exceeded the minimum value. This However, condition can also occur with speech streams. Therefore, according to the invention causes the signal frequencies to be received simultaneously with intensities that differ only within certain limits.

Vorzugsweise werden die Signalfrequenzen mit gleicher Intensität übertragen. Der Empfänger ist dann so· gebaut, daß er nur auf solche Signale anspricht, nachdem man die normalen Änderungen abrechnet, welche durch die Leitungscharakteristik und Änderungen innerhalb des Empfängers hervorgerufen werden. Gegenüber den bisher bekannten Verfahren wird eine Unterscheidungsmöglichkeit zwischen den Signal- und Sprechströmen geschaffen, die nicht abhängig von einer Zeitbestimmung ist. Daher ist es möglich, einen Empfänger zu bauen, bei dem selbst dann ein falsches Ansprechen verhindert wird, wenn keine nennenswerte Zeitverzögerung in dem Empfänger vorhanden ist.The signal frequencies are preferably transmitted with the same intensity. The recipient is then built in such a way that it only responds to such signals after the normal changes, which are due to the line characteristics and changes within the recipient. Compared to the previously known method a differentiation between the signal and speech streams is created, which is not dependent on a timing. Therefore it is possible to build a receiver with which even then a incorrect response is prevented if there is no appreciable time delay in the Receiver is present.

Es ist jedoch möglich, das Energieverhältnis der Signalkomponenten auf andere Werte als auf Gleichheit festzulegen, da es sehr unwahrscheinlich ist, daß ein im wesentlichen konstantes Energieverhältnis, ähnlich demHowever, it is possible to set the energy ratio of the signal components to other values than to commit to equality as it is very unlikely that one will be substantially constant energy ratio, similar to that

Verhältnis der Signalkomponenten, eine längere Zeit hindurch für Stör- oder Sprechströme aufrechterhalten bleibt. In jedem Falle muß jedoch der zulässige Pegelbereicii zwischen den Frequenzkomponenten eitles jeden Zeichens klein sein im Verhältnis ¹^ dem Gesamtbereich der absoluten Energie; über den der Empfänger arbeiten soll. Wenn nämlich eine der Komponenten normalerweise ίο einen viel höheren Pegel besitzt als die anderen Komponenten, sind, wie man leicht einsehen kann, die Komponenten mit niedrigem Pegel nicht imstande, den Regel verstärker zu passieren.Ratio of the signal components that is maintained over a longer period of time for interference or speech currents. In any case, however, the allowable Pegelbereicii must be between the frequency components vain each character to be small in the ratio ¹ ^ to the total area of the absolute energy; over which the recipient should work. Namely, if one of the components is normally ίο much higher in level than the other components, as can easily be seen, the low level components are unable to pass the rule amplifier.

Wir wollen jetzt die Energiebeziehungen betrachten, die in praktischen Fällen verwendet werden können. Die Dämpfungsfrequenzcharakteristik einer normalen Telephonleitung ändert über lange Zeiträume nicht ihre Form, so daß durch geeignete Einstellung des Sendepegels erreicht werden kann, daß die Komponenten eines aus mehreren Frequenzen bestehenden Signals mit beinahe genau gleichen Pegeln am Etnfanger ankommen, obwohl natürlich die absoluten Werte dieser Pegel beträchtlich schwanken können.Let us now consider the energy relations used in practical cases can be. The attenuation frequency characteristic of a normal telephone line does not change its shape over long periods of time, so that by setting the Transmission level can be achieved that the components of one of several frequencies existing signals with almost exactly the same levels arrive at the receiver, although of course the absolute values of these levels can vary considerably.

Vorzugsweise wird bei einer Anlage, in der zwei Frequenzen benutzt werdendem Strombegrenzer eingebaut, der über den normalen 3» Bereich der Signalstrompegel den Strom begrenzt. Die Ausgangsleistung dieses Begrenzers kann theoretisch auf genau das Zweifache der minimalen Energie eingestellt werden, die notwendig ist, um eins von zwei abgestimmten Relais zu betätigen. Der Empfänger spricht dann auf ein Signal an, \^rorausgesetzt, daß keine anderen Frequenzen vorhanden sind. In der Praxis muß man eine gewisse Toleranz zulassen, weil die Relais in ihrer Einstellung etwas verschieden sind und weil ein gewisser Betrag an Störenergie während des Empfangs des Signals vorhanden sein kann. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß eine Zunahme von 25 bis 50% der Gesamtenergie, welche bei den Relais ankommt, benutzt werden kann, um diese Zufälligkeiten zu berücksichtigen, während trotzdem noch ein guter Schutz gegen falsche Betätigung übrigbleibt. Das bedeutet also, daß die Ausgangsleistung der Begrenzerröhre um das 2*/₂-bis 3 fache des minimalen Betrages schwanken kann, der notwendig ist, um ein Relais zu betätigen.In a system in which two frequencies are used, a current limiter is preferably installed, which limits the current over the normal 3 »range of the signal current level. The output power of this limiter can theoretically be set to exactly twice the minimum energy necessary to operate one of two matched relays. The recipient then responds to a signal \ ^r orausgesetzt that no other frequencies are present. In practice one must allow a certain tolerance because the relays are somewhat different in their setting and because a certain amount of interfering energy can be present during the reception of the signal. It has been shown in practice that an increase of 25 to 50% in the total energy that arrives at the relays can be used to take these contingencies into account, while still providing good protection against incorrect actuation. This means that the output power of the limiter _{tube can fluctuate by 2 * / 2 to} 3 times the minimum amount that is necessary to operate a relay.

Häufig ist es ausreichend, die Signalanlage so einzurichten, daß die beiden Frequenzen mit gleicher Energie übertragen werden, wobei dann der Empfänger eine etwas größere Toleranz haben muß, um die Änderung der Dämpfung der Leitung und des Empfängers bei den beiden Frequenzen zu berücksichtigen. Es kann jedoch zweckmäßig sein, die Sendepegel so einzustellen, daß die Frequenzen mit gleicher Intensität empfangen werden. Am Empfänger braucht dann nur eine genügende .Toleranz hinsichtlich der relativen Energie- -•'ps^el der empfangenen Signalfrequenzen vor- ?tfi|cnden zu sein, um Rücksicht zu nehmen auf ^:i"Tiei der Fabrikation auftretende Änderungen der Leitungscharakteristik und des Empfängers. It is often sufficient to set up the signal system so that the two frequencies are transmitted with the same energy, in which case the receiver must have a somewhat greater tolerance in order to take into account the change in the attenuation of the line and the receiver at the two frequencies. However, it can be useful to set the transmission level so that the frequencies are received with the same intensity. At the receiver, then only a sufficient .Toleranz needs in the relative energy - • 'ps ^ el the received signal frequencies pre- tfi | to be cnden to consideration to ^{take: i} "Tiei fabrication occurring changes in the line characteristics and the receiver? .

Es sei besonders darauf hingewiesen, daß die verwendeten Toleranzen sich mit dem Betrage der Änderung des am Empfänger ankommenden Pegels und der Empfängercharakteristik ändern. Das wesentliche Kennzeichen dieses Teiles der Erfindung ist die Benutzung eines Empfängers, der entsprechend den Energieverhältnissen und nicht entsprechend den absoluten Energiepegeln anspricht oder nicht. Der oben beschriebene Empfänger arbeitet noch in ausreichender Weise bei Änderungen des absoluten Energiepegels in der Größenordnung von 1000 : 1, vorausgesetzt, daß das Verhältnis der Energiepegel innerhalb i¹/» : 1 oder 2 : 1 bleibt.It should be noted in particular that the tolerances used change with the amount of change in the level arriving at the receiver and the receiver characteristics. The essential characteristic of this part of the invention is the use of a receiver that responds or not according to the energy ratios and not according to the absolute energy levels. The receiver described above still works adequately with changes in the absolute energy level on the order of 1000: 1, provided that the ratio of the energy levels ^{remains within i 1} / »: 1 or 2: 1.

Bei der Verwendung eines einfachen Strombegrenzers ist das Verhältnis zwischen Stör- und Signalfrequenzenergie im Ausgang dasselbe wie im Eingang des Strombegrenzers. Gemäß der Erfindung wird ein Strombegrenzer verwendet, der dieses Verhältnis im Ausgang gegenüber dem im Eingang erhöht.When using a simple current limiter, the ratio between interference and signal frequency energy in the output the same as in the input of the current limiter. According to the invention, a current limiter is used that this ratio in the output compared to the one in the entrance.

In der Abb. 1 ist eine Signalanlage dargestellt, bei der zwei Frequenzen von 600 und 750 Perioden pro Sekunde benutzt werden. Der Abstand und die Lage im Frequenzband sind für die beiden Frequenzen so gewählt, daß sie nicht zugleich in den Sprechströmen für eine so lange Zeit vorkommen, daß die Empfangseinrichtung betätigt werden kann. Bei dem Empfänger wird eine doppelte Gleichrichtung verwendet. Durch die erste Gleichrichtung wird eine Frequenz erzeugt, die gleich der Differenz zwischen den beiden empfangenen Frequenzen ist. Die zweite Gleichrichtung liefert dann einen Gleichstrom für das Ausgangsrelais. Vor jedem Gleichrichter ist ein Filter eingeschaltet. Das erste Filter prüft, ob die beiden Frequenzen innerhalb des geeigneten Bereichs liegen, und das zweite Filter, ob die Differenz der beiden Frequenzen die richtige ist.In Fig. 1 a signal system is shown, where two frequencies of 600 and 750 periods per second are used. The distance and the position in the frequency band are chosen for the two frequencies so that that they do not occur at the same time in the speech streams for so long that the Receiving device can be operated. The recipient receives a double Rectification used. The first rectification generates a frequency which is equal to the difference between the two received frequencies. The second Rectification then provides a direct current for the output relay. Before every rectifier a filter is switched on. The first filter checks whether the two frequencies are within of the appropriate range, and the second filter whether the difference between the two Frequencies is the right one.

Die Strombegrenzungsvorrichtung dient als Begrenzer durch den normalen Bereich der vorkommenden Signalpegel. Die Ausgangsleistung der Signalfrequenzen wird durch eine solche Einrichtung vermindert,wenn andere Frequenzen gleichzeitig vorhanden sind. Wenn die Energie des breiten Bandes der unerwünschten Frequenzen der Sprechströme vergleichbar ist mit der Energie des schmalen Bandes der Signalfrequenzen, also z. B. nichtThe current limiting device acts as a limiter through the normal range of the occurring signal level. The output power of the signal frequencies is determined by a such facility diminishes when other frequencies are present at the same time. if the energy of the wide band of unwanted frequencies of speech streams is comparable is with the energy of the narrow band of the signal frequencies, so z. B. not

kleiner ist als ein Viertel oder die Hälfte der Gesamtenergie, wird die Kombination aus 600 und 750 Perioden zu dem Filter mit zu geringer Intensität weitergeleitet, als daß sie den Empfänger beeinflussen könnte. Auf diese Weise wird also ein zusätzlicher Schutz, gegen falsches Ansprechen des Signalrelais erreicht.is less than a quarter or half of the total energy, the combination of 600 and 750 periods passed to the filter with too low an intensity for them could affect the recipient. In this way an additional protection is provided, Reached against incorrect response of the signal relay.

Die Wicklungen des mit den Leitungen LS und DS verbundenen Eingangstransformators sind so ausgebildet, daß Sprechfrequenzströme, die von der A.mtsstation in der Richtung DS ankommen, in den Primärwicklungen sich ausgleichen und daher nicht auf die Sekundärwicklung übertragen werden. Dagegen können die von der Leitung LS ankommenden Ströme auf die Sekundärwicklung und damit auf den Empfänger übertragen werden. Es werden also, wenn die auf der Leitung LS ankommenden Ströme von einer entfernt gelegenen Station herrühren, nur die Sprechfrequenzen mit niedrigem Pegel auf den Empfänger übertragen, vorausgesetzt, daß die Leitung LS nicht eine Leitung mit geringen Verlusten ist. In diesem Falle kann die Empfindlichkeit des Empfängers entsprechend herabgesetzt werden, um eine Störung durch die Sprechfrequenzen mit höherem Pegel zu vermeiden. Im Eingangskreis der Verstärkerröhre V¹ liegt ein Potentiometer, mit dem man die Empfindlichkeit des Empfängers einstellen kann.The windings of the input transformer connected to the lines LS and DS are designed so that speech frequency currents arriving from the A.mtsstation in the direction DS are balanced in the primary windings and are therefore not transferred to the secondary winding. In contrast, the currents arriving from the line LS can be transmitted to the secondary winding and thus to the receiver. Thus, if the incoming currents on the LS line come from a remote station, only the low-level speech frequencies are transmitted to the receiver, provided that the LS line is not a low-loss line. In this case, the sensitivity of the receiver can be reduced accordingly in order to avoid interference from the speaking frequencies with a higher level. In the input circuit of the amplifier tube V ^{1 there} is a potentiometer with which the sensitivity of the receiver can be adjusted.

Die ankommenden Ströme werden durch die erste Röhre V¹ und durch die zweite Röhre V² verstärkt. Die zweite Röhre dient gleichzeitig als Strombegrenzer, weil die an dem Gitter dieser zweiten Röhre ankommenden Amplituden der Ströme sehr groß sind. Die Verhältnisse sind so gewählt, daß der Verstärker durch den ganzen Bereich der vorkommenden Signalpegel an seinem Grenzwert arbeitet. Wegen des Kondensators C und des Gitterableitwiderstandes L nimmt die Gittervorspannung zu, wenn die Amplitude der Signalströme zunimmt. Auf diese Weise wird die Verstärkung der Röhre in bekannter Weise vermindert. Die im Ausgangskreis dieser Begrenzerröhre fließenden Ströme gelangen zu dem ersten Filter F¹, welches 600 und 750 Perioden durchläßt plus einem Frequenzband auf jeder Seite dieser beiden Frequenzen, das von den beim Wählvorgang entstehenden Seitenbändern eingenommen wird. Die das Sprechfrequenzfilter F¹ verlassenden Ströme werden dann durch die Trockengleichrichterbrücke BR gleichgerichtet und einem Niederfrequenzfilter F² zugeleitet. Die Impedanzen dieser Filter sind so gewählt, daß dem Sprechfrequenzfilter ein nicht abgeglichener Ab-Schluß gegeben wird, der eine quadratische Charakteristik zeigt.The incoming currents are amplified through the first tube V ¹ and through the second tube V ^2. The second tube also serves as a current limiter because the amplitudes of the currents arriving at the grid of this second tube are very large. The ratios are chosen so that the amplifier works at its limit value through the entire range of the occurring signal levels. Because of the capacitor C and the grid leakage resistor L , the grid bias voltage increases when the amplitude of the signal currents increases. In this way, the gain of the tube is reduced in a known manner. The currents flowing in the output circuit of this limiter tube reach the first filter F ¹ , which passes 600 and 750 periods plus a frequency band on each side of these two frequencies, which is occupied by the sidebands produced during the dialing process. The currents leaving the speech frequency filter F ¹ are then rectified by the dry rectifier bridge BR and fed to a low frequency filter F ^2. The impedances of these filters are chosen so that the speech frequency filter is given an unbalanced termination which exhibits a quadratic characteristic.

Die Frequenz von r5o Perioden wird dann der Gleichrichterröhre V^s zugeführt, so daß der Anodenstrom ansteigt und das Relais R auslöst. Dieses Relais spricht also an, wenn 600 + 750 Perioden gleichzeitig im Eingangskreis des Empfängers auftreten. Unter dem Einfluß der Sprechströme spricht das Relais intermittierend an, aber niemals so lange Zeit, daß die Relaisgruppen, welche durch seinen Kontakt eingeschaltet werden, ansprechen können.The frequency of r50 periods is then fed to the rectifier tube V ^s , so that the anode current increases and the relay R trips. This relay responds when 600 + 750 periods occur simultaneously in the receiver's input circuit. Under the influence of the speech currents, the relay responds intermittently, but never for so long that the relay groups which are switched on by its contact can respond.

Wenn im Empfänger Wählimpulse ankommen, gibt das Relais diese mit vernachlässigbarer Verzerrung weiter. Diese Verzerrung wird teils durch reichlich bemessene Amperewindungen des Relais und teils durch die Wirkungsweise der Begrenzerröhre, welche starke Änderungen des dem Relais zugeführten Stromes verhindert, beseitigt.If dialing pulses arrive in the receiver, the relay gives them with negligible Distortion further. This distortion is due in part to ample ampere-turns of the relay and partly by the operation of the limiter tube, which prevents large changes in the current supplied to the relay, eliminated.

Der Empfänger wird in jedem Falle der Dämpfung der Leitung angepaßt, um die optimale Wirkung zu erzielen. Dieses kann in einfacher Weise unter Berücksichtigung der Leitungsdämpfung geschehen.In each case, the attenuation of the line is adapted to the receiver in order to achieve the optimum To make an impact. This can be done in a simple manner, taking into account the line attenuation.

Der Sendepegel der Störfrequenz muß so niedrig wie möglich sein, um möglichst wenig Störungen auf der Leitung zu übertragen, andererseits muß jedoch ihre Amplitude so hoch sein, daß der Empfänger, der auf diese Signale anspricht, geringe Empfindlichkeit besitzen kann und trotzdem keine zu große Zeitverzögerung verursacht. Eine praktisch brauchbare Anordnung muß daher einen Wert benutzen, der zwischen diesen Extremwerten liegt und von den praktischen Bemessungen des Kreises abhängig ist.The transmission level of the interference frequency must be as low as possible, in order to minimize To transmit interference on the line, on the other hand, however, its amplitude must be so be high that the receiver responding to these signals has low sensitivity can own and still not cause too great a time delay. One practical a useful arrangement must therefore use a value that is between these extreme values and depends on the practical dimensions of the circle.

Die Verluste, welche durch die Signaleinrichtung erzeugt werfen, sind praktisch unabhängig von der Frequenz. Sie können daher durch eine Erhöhung der Verstärkung ausgeglichen werden. Es macht auch keine Schwierigkeiten, die Apparatur abzugleichen, wenn dieses bei einem Schnurverstärker erforderlich sein sollte.The losses generated by the signaling device are practically independent on the frequency. You can therefore compensate for this by increasing the gain will. There is also no difficulty in adjusting the equipment if this is necessary in the case of a cord amplifier should be.

In der Abb. 2 ist eine ähnliche Anordnung wie in Abb. 1 dargestellt. Nachdem die Signalströme durch die Röhren V¹ und V" verstärkt sind, gelangen sie über den Transformator T zu vier parallel geschalteten abgestimmten Kreisen G¹, G², S¹ und S². Jeder dieser Kreise hat über einen Brückengleichrichter Verbindung mit einer der Relaiswicklungen Gi?, Gi?, IR, HR. Die abgestimmten Kreise G¹, G² und das Relais GR mit seinen 115* zwei Wicklungen wirken als Schutzvorrichtung. Wenn die ankommenden Signale eine oder beide Frequenzen (600 und 750 Hertz) enthalten, die durch G¹ \ma G² mit genügender Intensität hindurchgehen, so spricht das Relais GR an und öffnet den Stromkreis, der zu der zu steuernden Relaisgruppe führt.In Fig. 2 an arrangement similar to that in Fig. 1 is shown. After the signal currents have been amplified through the tubes V ¹ and V ″ , they pass via the transformer T to four parallel-connected, tuned circuits G ¹ , G ² , S ¹ and S ^2. Each of these circuits is connected to one of the relay windings via a bridge rectifier Gi ?, Gi ?, IR, HR. The tuned circuits G ¹ , G ² and the relay GR with its 115 * two windings act as a protective device. If the incoming signals contain one or both frequencies (600 and 750 Hertz), the through G ¹ \ ma G ² pass through with sufficient intensity, the relay GR responds and opens the circuit that leads to the relay group to be controlled.

Wenn die ankommenden Signale Frequenzen von 600 und 750 Perioden enthalten, auf welche S¹ und ^S"² abgestimmt sind, sprechen die Relais IR und HR an. Wenn das Relais GR seinen Anker nicht angezogen hat, ist mit der Impulsleitung IL Erde verbunden. Die Charakteristik der Begrenzerröhre V² ist so gewählt, daß die Intensität des durchgelassenen Stromes nicht größer als dreimal so groß ist wie der Strom, welcher zum Ansprechen der Relais IR und HR ausreicht. Wenn daher die Frequenzen 600 und 750 allein vorhanden sind, aber wesentlich verschiedene Amplituden haben, spricht nur eins der Relais IR und HR an.If the incoming signals contain frequencies of 600 and 750 periods to which S ¹ and ^ S " ^{2 are} tuned, the relays IR and HR respond . If the relay GR has not picked up its armature, the pulse line IL is connected to earth. The characteristic of the limiter tube V ² is chosen so that the intensity of the current passed through is no greater than three times the current sufficient to operate the relays IR and HR have different amplitudes, only one of the relays IR and HR responds.

Falls außer den Frequenzen von 600 und 750 noch* andere vorhanden sind und einen wesentlichen Teil des Stromes bilden, der von der Röhre V² geliefert wird, spricht weder das Relais IR und HR an, wenn die Amplituden der Signalfrequenzen ähnlich sind, obwohl eins der Relais bei sich erheblich unterscheidenden Amplituden der Signalfrequenzen ansprechen kann.. Es sei z. B. die Ausgangsenergie der Röhre V² dreimal so groß wie die Signalenergie, die notwendig ist, um das Relais IR oder HR zu betätigen. Ein Grenzfall für das korrekte Arbeiten ist, daß der Signalstrom rein ist und die Energie des Signalstromes der einen Frequenz, welche zu dem Relais IR gelangt, gerade ausreichend ist, um es zu betätigen, und die Energie der anderen Signalfrequenz doppelt so groß ist wie die Energie der ersterwähnten Frequenz.If, besides the frequencies of 600 and 750, there are others and constitute a substantial part of the current supplied by the tube V ² , the relay IR and HR will not respond if the amplitudes of the signal frequencies are similar, although one of the Relay can respond if the amplitudes of the signal frequencies differ significantly. B. the output energy of the tube V ² three times as large as the signal energy that is necessary to operate the relay IR or HR. A borderline case for correct operation is that the signal current is pure and the energy of the signal current of one frequency which reaches the relay IR is just sufficient to operate it, and the energy of the other signal frequency is twice as great as that Energy of the first mentioned frequency.

Der andere Grenzfall für korrektes Arbeiten ist, daß die Ausgangsenergie genau gleich verteilt ist zwischen den Störströmen und den beiden Signalfrequenzen, so daß die Relais IR und HR gerade ansprechen. Wenn dann ein nennenswerter Betrag an Störströmen vorhanden ist, müssen die Pegel der beiden Signalfrequenzen angenähert gleich sein, um wirksam zu werden.The other borderline case for correct work is that the output energy is exactly evenly distributed between the interference currents and the two signal frequencies, so that the relays IR and HR just respond. If there is a significant amount of interference currents, the levels of the two signal frequencies must be approximately the same in order to be effective.

IR ist ein schnell auslösendes Impulsrelais und HR ein langsameres Relais ohne empfindliche Einstellung. Man braucht nicht zu befürchten, daß die Wählimpulse durch Fremdströme gestört werden, und während der Impulsgabe ist der i?i?-Kontakt durch eine automatische Einrichtung kurzgeschlossen, so daß, obwohl zwei Frequenzen zum Wählen ausgesandt werden, nur eine.Frequenz wirksam wird. Beide Relais sind jedoch beim Empfang von Überwachungszeichen wirksam. IR is a quick release pulse relay and HR is a slower relay with no sensitive setting. There is no need to fear that the dialing impulses will be disturbed by external currents, and during the impulse the i? I? However, both relays are effective when monitoring signals are received.

Der Gitterkondensator C und der Ableitwiderstand L sind so dimensioniert, daß der Empfänger durch einen plötzlichen Stromanstieg gesperrt wird.The grid capacitor C and the bleeder resistor L are dimensioned so that the receiver is blocked by a sudden increase in current.

Man beachte, daß bei diesen Empfängern ein starker Spannungsanstieg auf der Leitung auch durch die Begrenzerröhre begrenzt wird, so daß die Resonanzkreise G¹ usw. keine ausreichende Energie erhalten, tun zu freien Schwingungen angestoßen zu werden oder auf andere Weise falsche Zeichengabe zu bewirken. Der Kondensator und der Ableitwiderstand sind so dimensioniert, daß jede starke Aufladung des Kondensators unter dem Einfluß eines starken Spannungsanstieges in einer Zeit beseitigt wird, die kurz ist, verglichen mit der Zeit, in der ein anderes Zeichen aufgenommen werden muß.It should be noted that in these receivers a strong voltage rise on the line is also limited by the limiter tube, so that the resonance circuits G ¹ etc. do not receive sufficient energy to be triggered into free oscillations or to cause false signaling in some other way. The capacitor and the bleeder resistor are dimensioned in such a way that any strong charging of the capacitor under the influence of a strong voltage increase is eliminated in a time which is short compared with the time in which another character has to be recorded.

Spannungsanstiege treten am Beginn und am Ende der Wählimpulse besonders auf. Wenn der Kondensator so dimensioniert ist, daß er sich in einem Maße entlädt, daß es mit dem Abfall des Spannungsanstieges vergleichbar wird, ist der normale Betriebszustand des Empfangs schnell genug wiederhergestellt.Voltage increases occur particularly at the beginning and at the end of the dialing pulses. If the capacitor is dimensioned so that it discharges to an extent that it with is comparable to the drop in voltage rise, is the normal operating state of the Reception restored quickly enough.

In der Abb. 3 ist eine andere Anlage dargestellt, bei der zwei Frequenzen zum Signalisieren und eine Begrenzungseinrichtung verwendet werden. Die Energie der Frequenzen außerhalb der Signalfrequenzen, die notwendig ist, um eine Betätigung des Gleichrichters zu verhindern, braucht aber wesentlich geringer zu sein- als die Signalfrequenzenergie, die gleichzeitig im Eingangskreis auftritt.In Fig. 3 another system is shown in which two frequencies for signaling and a limiter can be used. The energy of the frequencies outside the signal frequencies that are necessary is to prevent actuation of the rectifier, but essential to be lower than the signal frequency energy simultaneously in the input circuit occurs.

Der Eingangsstrom gelangt über den Transformator IT zu der ersten Röhre V¹, in deren Anodenkreis die Primärwicklung 3, 4 eines Transformators T eingeschaltet ist. Die zweite Wicklung S, 6 ist mit dem Gitter der zweiten Röhre V² verbunden, die als Begrenzer arbeitet. Im Anodenkreis der Röhre V- liegt die Primärwicklung des Ausgangstransformators OT, dessen Sekundärwicklung mit den abgestimmten Kreisen L², C² und IJ, C⁴ verbunden ist. Von diesen abgestimmten Kreisen gelangen Signalfrequenzen über die Gleichrichterbrücken Bi?³, Si?⁴ zu den Relais HR und IR. The input current passes via the transformer IT to the first tube V ¹ , in the anode circuit of which the primary winding 3, 4 of a transformer T is switched on. The second winding S, 6 is connected to the grid of the second tube V ² , which works as a limiter. In the anode circuit of the tube V- is the primary winding of the output transformer OT, the secondary winding of which is connected to the tuned circuits L ² , C ² and IJ, C ⁴ . Signal frequencies pass from these coordinated circuits via the rectifier bridges Bi? ³ , Si? ⁴ to the relays HR and IR.

Eine dritte Wicklung 1, 2 des Transformators T ist mit den beiden parallel geschalteten Schwingungskreisen L¹, C¹ und IJ, C^s verbunden. Diese Schwingungskreise sind ähnlich abgestimmt wie die Kreise L², C² und IJ, C⁴. Diese abgestimmten Kreise bilden bei den Signalfrequenzen einen teilweisen Kurz-Schluß für den Transformator, so daß die Spannung, weiche zu dem Gitter der Röhre V-gelangt, geringer ist, als wenn die dritte Wicklung nicht vorhanden wäre.A third winding 1, 2 of the transformer T is connected to the two parallel-connected oscillation circuits L ¹ , C ¹ and IJ, C ^s . These oscillation circles are matched in a similar way to the circles L ² , C ² and IJ, C ⁴ . These tuned circles form a partial short-circuit for the transformer at the signal frequencies, so that the voltage which reaches the grid of the tube V- is lower than if the third winding were not present.

Wenn in dem Empfänger Signalfrequenzen ankommen, wird die Spannung, welche dem Gitter der Röhre V² aufgedrückt ist, durch die abgestimmten Kreise L¹, C¹ und L⁸, C³ vermindert. Die in der Röhre V² auftretende Verstärkung ist jedoch noch ausreichend, um die Relais HR, IR zu betätigen. Wenn gleichzeitig andere Frequenzen als die Signalfre-When signal frequencies arrive in the receiver, the voltage which is impressed on the grid of the tube V ² is reduced by the tuned circuits L ¹ , C ¹ and L ⁸ , C ³ . However, the amplification occurring in the tube V ² is still sufficient to operate the relays HR, IR. If frequencies other than the signal frequency

quenz vorhanden sind, ist die Spannung dieser anderen Frequenzen, welche dem Gitter der Röhre V² zugeführt wird, wesentlich größer als die Spannung der Signalfrequenz, so daß die Ausgangsleistung der Röhre V- bei den anderen Frequenzen größer ist, verglichen mit der Ausgangsleistung der Signalfrequenz, als die entsprechenden Verhältnisse im Eingangskreis. Dieses wird als Frequenzverzerrung bezeichnet. Da infolge der begrenzenden Wirkung der Röhre V- die Gesamtausgangsleistung konstant bleibt, wird die Ausgangsleistung der Signalfrequenz auf einen Wert herabgesetzt, der nicht mehr ausreicht, um die Relais HR und IR auszulösen, wenn der Eingangspegel der anderen Frequenzen noch beträchtlich niedriger ist als der Pegel der Signalfrequenz. Auf diese Weise wird der Schutz vor falscher Betätigung des Relais durch Sprechfrequenzen beträchtlich erhöht, da es sehr selten vorkommt, daß in der Sprache eine besondere Frequenz ohne einen geringen Energiebetrag anderer Frequenzen vorhanden ist.sequence are present, the voltage of these other frequencies which is fed to the grid of the tube V ² is substantially greater than the voltage of the signal frequency, so that the output power of the tube V- at the other frequencies is greater compared to the output power of the signal frequency , than the corresponding ratios in the input circle. This is known as frequency distortion. Since the overall output power remains constant as a result of the limiting effect of the tube V- , the output power of the signal frequency is reduced to a value that is no longer sufficient to trigger the relays HR and IR if the input level of the other frequencies is still considerably lower than the level the signal frequency. In this way, the protection against incorrect operation of the relay by speech frequencies is considerably increased, since it very rarely happens that a particular frequency is present in speech without a small amount of energy from other frequencies.

Man beachte, daß bei den Begrenzungsröhren der Abb. 1, 2 und 3 der Pegel der Frequenzen außerhalb des Signalfrequenzbereichs, der notwendig ist, um den Empfang eines Zeichens zu verhindern, sich mit dem Pegel des Signals selbst ändert, so daß, während der Kreis sogar für schwache Signale zu schützen ist, er nicht durch Störströme mit geringem Pegel beeinflußt wird, ausgenommen, wenn das Signal selbst einen niedrigen Pegel hat. Der Wert dieser Einrichtung wird vielleicht am besten an einem Beispiel klar. Nehmen wir an, daß der Pegelbereich der Signalfrequenz, über welchen der Empfänger arbeiten muß, sich von ο bis —20 Decibel erstreckt. Um in wirksamer Weise Schutz gegen Sprechströme zu erhalten, muß der Empfänger durch störende Frequenzen unwirksam gemacht werden, die einen Gesamtenergiepegel von 6 Decibel unterhalb des Pegels der Signalfrequenz haben. Bisher hat man dies durch einen Schutzstromkreis erreicht, welcher in Tätigkeit trat, wenn der Pegel der störenden Frequenzen —26 Decibel war. Das bedeutet, daß der Empfänger außer Betrieb gesetzt wird und nicht auf ein echtes Signal ansprechen kann, wenn der Störstrompegel —26 Decibel überschreitet. Bei der oben beschriebenen Einrichtung geht bei einem Störpegel von —26 Decibel nur dann ein Signal verloren, wenn dieses Signal in der Nähe des Grenzpegels von —20 Decibel liegt. Wenn der normale Signalpegel —10 Decibel ist, muß der Störpegel bis zu —16 Decibel ansteigen, um Störungen zu verursachen.
Die Einrichtung ist besonders wertvoll bei automatischen Fernsprechanlagen, um Schutz gegen Störströme zu gewähren. Der Pegel dieser Störströme liegt meistens 8 bis 10 Decibel unter dem Signalpegel. Solche Störströme machen einen Schutzstromkreis der bisher bekannten Art in fast allen Fällen unbrauchbar, wenn keine Störungen bei den oben beschriebenen Einrichtungen eintreten. Strombegrenzereinrichtungen sind nicht in jedem Falle notwendig, um den Erfindungsgedanken auszuführen. Bei der Schaltung der Abb. 4 wird keine Begrenzungsvorrichtung verwendet. Jeder der beiden abgestimmten Kreise P₁, F₂ arbeitet in Verbindung mit einer Röhre V¹ und V'². Der Anodenstrom jeder der beiden Röhren wird durch eine Wicklung der mit je einer Doppelwicklung versehenen Relais R¹ und R² gelegt. Die Wicklungen des Relais R¹ arbeiten gegeneinander, während die Wicklungen des Relais R² sich unterstützen. Ein Signal wird nur dann wirksam, wenn das Relais R² arbeitet und das Relais R¹ nicht angesprochen hat. Diese Bedingung ist nur dann erfüllt, wenn beide Frequenzen vorhanden sind und angenähert die gleiche Amplitude haben.Note that in the limiting tubes of Figs. 1, 2 and 3, the level of frequencies outside the signal frequency range necessary to prevent reception of a character changes with the level of the signal itself, so that while the circle is to be protected even for weak signals, it is not affected by noise currents of a low level, except when the signal itself is of a low level. The value of this facility is perhaps best illustrated by an example. Let us assume that the level range of the signal frequency over which the receiver must operate extends from ο to -20 decibels. In order to effectively protect against speech currents, the receiver must be disabled by interfering frequencies which have a total energy level of 6 decibels below the level of the signal frequency. So far, this has been achieved by a protective circuit which came into action when the level of the interfering frequencies was -26 decibels. This means that the receiver is put out of operation and cannot respond to a real signal if the interference current level exceeds -26 decibels. With the device described above, at a noise level of -26 decibels a signal will only be lost if this signal is in the vicinity of the limit level of -20 decibels. If the normal signal level is -10 decibels, the interference level must rise to -16 decibels to cause interference.
The device is particularly valuable in automatic telephone systems to provide protection against interference currents. The level of these interference currents is usually 8 to 10 decibels below the signal level. Such interference currents make a protective circuit of the previously known type unusable in almost all cases if no interference occurs in the devices described above. Current limiter devices are not necessary in every case in order to carry out the concept of the invention. No limiting device is used in the circuit of Fig. 4. Each of the two tuned circuits P ₁ , F ₂ works in conjunction with a tube V ¹ and V ' ² . The anode current of each of the two tubes is passed through a winding of the relays R ¹ and R ² , each provided with a double winding. The windings of relay R ¹ work against each other, while the windings of relay R ² support each other. A signal is only effective when relay R ^{2 is} working and relay R ^{1 has} not responded. This condition is only fulfilled if both frequencies are present and have approximately the same amplitude.

Claims

Patent claims:

1. Signal system for avoiding interference from external alternating currents the signaling by means of several alternating currents of different types, always all and simultaneously emitted Frequency takes place, characterized in that the receiving device is only actuated is when in the received character all frequencies are approximately in a predetermined Arrive amplitude or energy ratio, which is chosen so that it is not at the interference frequencies occurs, whereby the absolute amplitudes or energy levels of the signal frequencies are not evaluated.

2. Installation according to claim 1, characterized in that each frequency with im essentially the same energy level is transmitted and the receiver is set up in this way is that he only responds to such signs.

3. Plant according to claim 1, characterized in that the intensity of each Signal frequency is adjusted so that the frequencies at the receiver with essentially arrive with the same intensity and the recipient only responds to signs of this type.

4. Installation according to claim 3, characterized in that the receiver is so built is that it responds to signals whose frequency components vary in intensity within a certain range

Boundaries can change, which are caused by changes in the characteristics of the Receiver and the transmission system are intended.

5. System according to claim 1, in which an amplitude limiter is used, characterized in that the amplitude limiter operates over the normal range of signal levels and that at least half of the output power of the limiter must be pure signal frequency for the receiving relay to respond.

6. System according to claim i, in which two signal frequencies and an amplitude limiter are used, characterized in that the output power of the the amplitude limiter operating over the normal range is two and a half to three times as large as the minimum level, with which each signal frequency must pass the limiter in order to affect the signals to operate appealing device.

7. Plant according to claim 1, wherein several Frequencies and an amplitude limiter are used, characterized in that the amplitude limiter works over the normal range of the signal level to be received and that the Receiving relay only responds when at least two thirds of the limiter's output power is the exact signal frequency has and if the energy of the pure signal stream is distributed equally to the various Signal frequencies is distributed.

8. Plant according to claim 1, characterized in that that the signal receiver has one rectifier and two for each frequency Relay with two windings each has, of

to which one relay two against each other working and the other relay has two supporting windings, and that a signal is only effective if the second relay is working, while the first relay is not activated.

9. System according to claim 1 or 6, in which two frequencies are used, characterized in that the receiver is constructed in the following way: amplifier with amplitude limiter, a Filter, which passes the signal frequency band, a rectifier to compensate for the difference of the signal frequencies to generate a second filter that this frequency difference passes through, a rectifier for generating direct current from this Frequency difference and a DC relay.

10. Plant according to claim 1 or 9, characterized characterized in that the receiver is constructed in the following way: On Amplitude limiting amplifiers, a plurality of parallel connected Filters that are at least equal to the number of different signal frequencies, rectifiers for each filter and one DC relay that only responds when all signal frequencies are present.

11. Plant according to claim 6, 7, 9 or 10, characterized in that the blocking of the amplitude limiter, caused by a sudden increase in the current, immediately disappears again when the increase in voltage has subsided.

12. Plant according to claim 11, characterized characterized in that the amplitude limiter consists of an electron tube, in the grid circuit of which there is a capacitor with a grid discharge resistor connected in parallel.

13. Plant according to claim 10, wherein two frequencies are used, thereby characterized in that a quick release relay on the one frequency and one slowly tripping relay responds to the other frequency.

14. Plant according to claim 13, characterized in that the rectification g _{0 of} a signal is made independent of the slow-operating relay.

15. Plant according to claim 10, characterized characterized in that one or more filters and rectifiers besides those for the Signal frequencies required and a protection device that is only used by the StiOm caused by the additional filter goes, is controlled, are present.

16. System according to claim 1, which comprises a frequency equalization device, characterized in that the frequency equalization device orders from a transformer, which for the Transmission of the characters to the signal detector is used and which one has additional winding that is in series with one tuned to the signal frequency Series resonance circle or in series with a majority of parallel gen switched, depending on one of the signal frequencies tuned resonance circles.

1 sheet of drawings