DK168316B1 - Apparat til ind- og udkobling af et ringesignal til en opkaldt abonnent - Google Patents

Description

DK 168316 B1

Den foreliggende opfindelse angår et apparat i et telekommunikationssystem til ringesignalering til en opkaldt abonnent. Ved apparatet sker en ind- og udkobling af ringe-signalet.

5 Det er kendt teknik at anvende et apparat til styrin gen af ind- og udkoblingen af et ringesignal til en opkaldt abonnent. En sådan indretning er omtalt i US-patentskrift 4 145 577.

Den i det amerikanske patentskrift omtalte indretning 10 indbefatter et tovejsomskifterkredsløb forbundet i serie med en vekselspændingskilde, som med jævne mellemrum udsender en vekselspænding i form af et ringesignal til en opkaldt abonnent, en fasedetektor, som detekterer fasen af den nævnte vekselspænding, samt en styrekreds, som er forbundet med 15 fasedetektoren, til at ind- og udkoble omskifterkredsen synkront med udgangssignalet fra fasedetektoren. Ringesig-nalet til den opkaldte abonnent begynder ved vekselspændnin-gens nulgennemgang og afbrydes, når strømmen gennem ringeklokken har nulgennemgang, hvorved tilstedeværelsen af uøns-20 kede spændingstransienter forhindres.

Problemet med et apparat, som omtalt i ovennævnte amerikanske patentskrift, er, at selv om ringesignalet afbrydes ved nulgennemgangen, så optræder visse forstyrrende strømtransienter, når ringesignaleringen ophører. I det ved 25 opfindelsen tilvejebragte apparat strømforsynes abonnenttelefonen, når den er i talestilling, fra en såkaldt SLIC-kreds (subscriber line interphase circuit). Hvis en sådan SLIC-kreds påvirkes af nævnte art strømtransienter, opstår der en forstyrrende kliklyd i en abonnenttelefon, som er i sam-30 talestilling, og som strømforsynes fra en SLIC-kreds, som ligger tæt ved den SLIC-kreds, hvor strømtrans ient en opstod. Problemet forklares nærmere i tilknytning til fig. 1.

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe et apparat, hvorved denne ulempe undgås.

35 Det angivne formål opnås med et apparat af den indled ningsvis omhandlede art, som ifølge opfindelsen er ejendom- DK 168316 B1 2 meligt ved den i krav l's kendetegnende del angivne udformning.

Det ved opfindelsen tilvejebragte apparat indbefatter en tovejsomskifterkreds, som er serieforbundet med en vek-5 selspændingsgenerator, hvilken omskifterkreds afbryder vekselspændingen til en ringeklokke, når strømmen gennem klokken har nulgennemgang, og et afladningskredsløb til afladning af ringeklokken, inden den forbindes med SLIC-kredsen, således at spændingen over klokken ligger inden for SLIC-kredsens 10 spændings interval, når et relæ forbinder klokken med SLIC-kredsen, hvilket sker ved afbrydelse af ringesignaleringen. Herved udløses én med SLIC-kredsen forbundet overspændingsbeskyttelse ikke, og transientstrømmen bliver lav og giver ikke anledning til forstyrrende kliklyde i nærliggende kom-15 munikationsforbindelser.

På en teknisk set meget enkelt og dermed økonomisk fordelagtig måde, er forstyrrende kliklyde således eliminerede ved hjælp af det ved opfindelsen tilvejebragte apparat.

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under 20 henvisning til tegningen, som viser det ved opfindelsen tilvejebragte apparat til ringesignalering til en opkaldt abonnent.

I tegningen er vist en eksempelvis udførelsesform af en kreds til tilvejebringelse af et ringesignal til en op-25 kaldt abonnent. Til abonnentens telefon er knyttet et signaleringsorgan i form af en ringeklokke 1, som ved ringesig-nalering skiftevis forbindes med og får forbindelsen med en ringegenerator 2 afbrudt ved hjælp af et relæ 3, som ved frakoblede ringegenerator i stedet forbinder ringeklokken 30 med en SLIC-kreds 4 (subscriber line interphase circuit). Telefonens gaffelkontakt 5 er ved ringesignalering trykket ned og forbundet med ringeklokken 1. Ringegeneratoren 2 tilvejebringer en vekselspænding, eksempelvis med frekvensen 20 Hz og effektivværdien 65 V til ringeklokken 1, når denne 35 via relæet 3 er forbundet med ringegeneratoren. Relæet styres af et klokkesignal, således at ringesignalet lyder i et DK 168316 B1 3 sekund, idet relæet er i sin ringestilling, som vist på tegningen, og er standset i 2 sekunder, idet relæet er i SLIC-stillingen.

En ring-tripdetektor 6 registrerer, hvorvidt den 5 opkaldte abonnent svarer, hvorved ringesignaleringen ophører, og relæet skifter stilling, således at SLIC-kredsen 4 strømføder abonnenttelefonen, som så er i talestilling.

Ringeklokken 1 indeholder en resistiv del RR og en induktiv del Lr, samt en kapacitiv del CR, og på grund af, 10 at spænding og strøm i ringeklokken 1 ikke ligger i samme fase, er der en risiko for, at spændingen over klokken er tilstrækkelig til at bevirke frembringelse af den tidligere omtalte strømtransient i retning mod SLIC-kredsen, når relæet har tilvejebragt forbindelse med denne, også selv om relæet 15 forlader sin ringestilling ved strømnulgennemgang.

SLIC-kredsen 4 er ikke i drift ved opkaldssignaleringen, idet den på den ene klemme antager spændingsværdien eksempelvis svarende til 0V, og på sin anden klemme har spændingen U2, som eksempelvis svarer til -50V. En overspæn-20 dingssikring 7, som består af dioderne D^, D2, D3, D4 og D5 samt en tyristor T, beskytter SLIC-kredsen, således at den ikke udsættes for spændinger, som ligger uden for SLIC-kred-sens spændingsinterval, som ligger inden for +1V og -62V.

Overspændingssikringen 7 udløses, hvis spændingen på 25 én af SLIC-kredsens klemmer overstiger spændingsfaldet over en diode (omtrent =+lV), idet dioden eller D2 kortslutter klemmen til jord. Sikringen udløses også, hvis spændingen på én af klemmerne når spændingsværdien U3 minus to diodespændingsfald, hvorved dioden Ds bringer tyristoren T i 30 ledende tilstand, hvorved klemmen kortsluttes til jord. Spændingen U3 modsvarer eksempelvis -60V, hvilket indbærer, at sikringen udløses, hvis spændingen når til -62V. Hvis spændingerne på ringeklokken l's klemmer 8,9, når relæet 3 har tilvejebragt forbindelse med SLIC-kredsen, er så forskel-35 lige fra spændingerne U]^, U2, når SLIC-kredsen forbindes, at overspændingssikringen udløses, opstår en strømtransient DK 168316 B1 4 i ledningen mellem ringeklokken og SLIC-kredsen. Strømtransi-entens størrelse afhænger af ledningens karakteristiske impedans og spændingsforskellen i forbindelsesøjeblikket, og den overføres ved krydstale til nærliggende SLIC-kredse 5 i form af en sekundær strømtransient. Hver abonnent har sin egen SLIC-kreds, som tilvejebringer strøm til abonnenttelefonen, når denne står i samtalestilling. Hvis den nærliggende SLIC-kreds strømføder sin abonnenttelefon i dennes samtalestilling samtidigt, som den nævnte sekundære transientstrøm 10 opstår, kan forstyrrende kliklyde høres i den abonnenttelefon, hvor der føres samtale. Kliklyden forårsages af, at den nævnte tæt ved beliggende SLIC-kreds ikke kan holde forsyningsspændingen ϋ1; U2 konstant som følge af, at den sekundære transientstrøm løber ind i SLIC-kredsen, som har 15 en lav modstandsværdi, når det dertil knyttede telefonapparat står i talestilling. Ekstra kraftig bliver kliklyden, hvis den sekundære transientstrøm overskrider et niveau, ved hvilket en på tegningen ikke vist strømbegrænsningskreds i SLIC-kredsen udløses, hvilket medfører, at spændingen Ulf 20 U2 på klemmerne på den hosliggende SLIC-kreds ændres så meget, at overspændingssikringen udløses og jordforbinder klemmerne, hvorved der høres en kliklyd.

Det er således i de tæt ved placerede kanalers SLIC-kredse at forstyrrelserne fra den opkaldte abonnent forår-25 sager problemer. En abonnent i en tæt ved beliggende kanal hører således i samtalestillingen kliklyden, når relæet hos den opkaldte abonnent i nabokanalen indtager SLIC-stillingen.

Problemet med kliklyd er blevet bemærket efter at SLIC-kredse, som er opbyggede med halvlederkomponenter, er 30 blevet indført i telefonsystemerne. Disse SLIC-kredse er meget følsomme for transientstrømme, hvilket medfører, at overspændingssikringen aktiveres ved et forholdsvis lavt strømniveau, hvorfor SLIC-kredsen ikke er i stand til at holde spændingerne U]_, U2 konstante, hvilket igen bevirker, 35 at der opstår en kliklyd, som ovenfor forklaret.

Til løsning af disse forklarede problemer er et ap- DK 168316 B1 5 parat ifølge opfindelsen forbundet med ringegeneratoren 2. Apparatet indbefatter en tovejsomskifterkreds 10, som er opbygget af en optotriac med en nulgennemgangsdetektor, hvilken optotriac er forbundet med ringegeneratoren 2 såle-5 des, at vekselspændingen til ringeklokken 1 ved ophold i ringesignaleringen afbrydes, når strømmen gennem ringeklokken er 0, og der således ikke findes nogen magnetisk energi lagret i den induktive LR, og således at opkaldssignalet påbegyndes, når spændingen over optotriacen har nulgennem-10 gang. Optotriacen aktiveres af en styrestrøm Is, idet optotriacen begynder at lede ved den første spændingsnulgennemgang efter at styrestrømmen Is er overført, og optotriacen standser ledningen ved første strømnulgennemgang efter at styrestrømmen Ig er afbrudt. Optotriacen kan eksempelvis 15 udgøres af en MOC 3041.

På grund af, at spænding og strøm i ringeklokken 1 ikke er i fase, eksisterer der som tidligere nævnt en risiko for, at ringeklokkens kapacitive del CR ved nulgennemgang af strømmen er tilstrækkelig opladet til at kunne overføre 20 en strømtransient til SLIC-kredsen 4, når relæet 3 tilvejebringer forbindelse hermed, hvilket medfører forstyrrende kliklyde. For at undgå disse forstyrrelser indbefatter apparatet ifølge opfindelsen også en afladningskreds 11, som sikrer, at spændingen over ringeklokken 1, inden relæet 3 25 bryder ringestillingen, ligger inden for et bestemt spændingsinterval, som ligger inden for det spændingsområde, i hvilket overspændingssikringen 7 ikke udløses. Når relæet derefter indtager SLIC-stillingen, opstår der ikke nogen strømtransient, hvorfra de tidligere omtalte problemer kan 30 opstå.

Ved ophør af ringesignalet sker følgende. Inden relæet 3 bryder ringestillingen afbrydes styrestrømmen Is, hvorved optotriacen 10 ophører med at være ledende ved den første strømnulgennemgang. Ringeklokkens kapacitive del CR aflades 35 herefter gennem en modstand og en zenerdiode Z i afladningskredsen 11. Zenerdioden Z, som er forbundet med 0V, er DK 168316 B1 6 ledende i spærreretningen, når spændingsfaldet over den er større end -50V, og i lederetningen, når spændingen overstiger et diodespændingsfald. Hvis potentialet i punkt 8 er negativt og større end -50V, udelades kondensatoren CR gennem 5 modstanden og zenerdioden Z, indtil det negative potentiale i punktet 8 er mindre end -50V. Efter afladningen ligger spændingen over klokken inden for det spændingsinterval, hvori over spændingssikr ingen 7 ikke udløses. Hvis potentialet i punktet 8 derimod er positivt og er større end et 10 diodespændingsfald, leder zenerdioden i lederetningen, og kondensatoren CR aflades gennem modstanden og zenerdioden Z, indtil potentialet i punktet 8 er mindre end et diodespændingsfald, medens spændingen over klokken 1 efter afladningen ligger inden for SLIC-kredsens spændingsinterval, eftersom 15 potentialet i punktet 9 er 0V. Når den nævnte afladning har fundet sted, eksempelvis 100 ms efter, at styrestrømmen Is er blevet afbrudt, kan relæet 3 forlade ringestillingen og overgå SLIC-st ill ingen, uden at overspændingssikringen udlø ses.

20 Afladningskredsen indbefatter også en modstand R2 med stor modstandsværdi, som er forbundet med en batterispænding U4. Eftersom zenerdioden ikke er i ledende tilstand, passerer strømmen gennem modstanden og gennem modstanden R2. Batterispændingen U4 kan eksempelvis være -60V. Modstan-25 den R2 har en så stor modstandsværdi, at effektforbruget bliver lille, når zenerdioden ikke leder.

Ved genindkobling af ringesignalet efter 2 sekunders pause sker der følgende. Relæet 3 går over i ringestilling fra SLIC-stillingen. Spændingen over klokken 1 modsvarer i 30 tilknytning hertil SLIC-kredsens spænding U^, U2. For at undgå, at denne spædning over klokken forårsager en stor afledet spænding over optotriacen 10, når relæet går tilbage til ringestillingen, er en kondensator forbundet mellem optotriacen 10 og jord. Spændingen over optotriacen 10 for-35 øges langsomt, når kondensatoren oplades, hvilket forhindrer, at optrotriacen af sig selv går i ledende tilstand, DK 168316 B1 7 når relæet overgår fra SLIC-stillingen til ringestillingen.

Når kondensatoren er opladet, hvilket sker inden for 10 ms efter, at relæet har indtaget ringestillingen, indkobles styrestrømmen Ig, hvorved optotriacen begynder at lede ved 5 den første spændingsnulgennemgang efter aktiveringen af styrestrømmen Ig. Klokken påtrykkes atter vekselspænding fra ringegeneratoren, hvorved ringesignalet lyder.

Ringegeneratoren 2, optotriacen 10, afladningskredsen 11 og kondensatoren kan være fælles for flere abonnenter.

10 Hvis flere abonnenter samtidigt opkaldes, anvender de spændingskilden 2 skiftevis, hvorved ringesignalet til en første abonnent tilkobles, når ringesignalet til en anden abonnent er afbrudt.

Claims (4)

8 DK 168316 B1 Patentkrav .

1. Apparat i et telekommunikationssystem til ind- og udkobling af et ringesignal til en opkaldt abonnent, idet et signaleringsorgan (1) ved ringning skiftevis forbindes med 5 en vekselspændingskilde (2), hvorved ringesignalet begynder, og skiftevis forbindes med en halvlederkreds (4), hvorved ringesignalet afbrydes, kendetegnet ved, at for at forhindre frembringelse af strømtransienter, når signaleringsorganet (1) forbindes med halvlederkredsen (4) indbefat-10 ter apparatet en tovejsomskifterkreds (10), som er forbundet i serie med vekselspændingskilden (2) for afbrydelse af vekselspændingen til signaleringsorganet, når strømmen gennem dette har nulgennemgang, og en afladningskreds (11), som er forbundet med signaleringsorganet (1) til afladning af dette, 15 inden signaleringsorganet forbindes med halvlederkredsen (4), således at spændingen over signaleringsorganet ved denne tilslutning ligger inden for et udpeget spændingsinterval.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet 20 ved, at afladningskredsen (11) indbefatter en første modstand (Ri) og en zenerdiode (Z), som leder, når spændingen over signaleringsorganet (l) ligger uden for det udpegede spændingsinterval, hvorved afladningen sker gennem den første modstand (Ri) og zenerdioden (Z).

3. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at omskifterkredsen (10) er tilvejebragt ved en tovejs-optotriac med nulgennemgangsdetektor til ind- og udkobling af ringesignalet.

4. Apparat ifølge krav 3, kendetegnet 30 ved, at en kondensator (Ci) er forbundet mellem omskifterkredsen (10) og jord, for ved ringesignalets begyndelse gennem opladning at beskytte omskifterkredsen (10) mod af sig selv at overgå til ledende tilstand. 35