DE3339137A1

DE3339137A1 - Signaldetektorschaltung

Info

Publication number: DE3339137A1
Application number: DE19833339137
Authority: DE
Inventors: Tom David 07961 Convent Station N.J. Arntsen; Rouben 07869 Randolph N.J. Toumani
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1982-10-29
Filing date: 1983-10-28
Publication date: 1984-05-03
Also published as: IT8323494A0; FR2535568A1; JPS5995759A; IT1171786B; ES8406829A1; IT8323494A1; ES526790A0; US4447675A; GB2129256B; GB8328606D0; CA1210880A; GB2129256A; FR2535568B1

Description

Signaidetektorschaltung

Die Erfindung betrifft Signaldetektorschaltungen und insbesondere Schaltungen zur Feststellung eines Schleifengleichstroms auf einer Fernsprechteilnehmerleitung, abhängig vom Aushängezustand des Fernsprechapparates unter Ansprechen auf ein Rufstromsignal.

Es ist mehr und mehr üblich geworden, eine Bedienung von Fernsprechteilnehmern über Teilnehmerleitungs-Trägersysteme vorzunehmen. Bei einem solchen System handelt es sich um ein Multiplexsystem, das mehr als einen Teilnehmerkanal über ein einzelnes Adernpaar bereitstellt. Solche Trägersysteme sind besonders zweckmäßig in Fällen, in denen die Kosten zur Bereitstellung metallischer Adernpaare für jeden Teilnehmer zu hoch sind. Sie sind außerdem zweckmäßig dann, wenn das Auslegen eines neuen Kabels so lange hinausgezögert werden soll, bis ein ausreichender Bedarf vorhanden ist, oder bis das Auftreten eines solchen Bedarfes feststeht. Schließlich besteht ein Anwendungsfall von Trägersystemen bei der kurzzeitigen Versorgung eines bestimmten Ortes, beispielsweise dem Platz eines politischen oder sportlichen Ereignisses.

Bei solchen Trägersystemen ist es nicht möglich, die tatsächlichen Rufstromsignale über die Trägereinrichtungen zu übertragen, da Rufstromsignale für mehrere unterschiedliche Teilnehmer am entfernten Ende des Trägersystems bereitgestellt werden müssen. In diesem Fall werden Rufstromsignale an den entfernten Stellen erzeugt und selektiv mit Hilfe von über das Trägersystem übertragenen Steuersignalen an die jeweiligen Teilnehmer gegeben. In einem solchen Fall ist es wünschenswert, daß die Rufstromsignale mit Hilfe von Einrichtungen bereitgestellt werden, die kleine Abmessungen besitzen, wirtschaftlich sind und wenig Leistung verbrauchen,

da solche Einrichtungen an der entfernten Stelle eingesetzt werden müssen -

Eines der bekannten Merkmale, die bei einer solchen amtsentfernten Rufstromversorgung auftreten, ist die Fähigkeit, das Rufstromsignal auszulösen, d.h. zu beenden, wenn der gerufene Teilnehmer aushängt. Wenn der Fernsprechapparat des Teilnehmers in den Aushängezustand gebracht wird, wird ein Gleichstromweg zwischen der a- und b-Ader der Fernsprechleitung erzeugt. Der Aushängezustand läßt sich dann durch den über die Fernsprechleitung fließenden Gleichstrom feststellen. Es treten jedoch Schwierigkeiten bei der Feststellung dieses verhältnismäßig kleinen Gleichstroms bei Vorhandensein der außerordentlich kräftigen Rufwechselstromsignale auf.

Zur Verringerung der Schaltungsgröße und der Kosten sowie zur Erzielung einer möglichst großen Zuverlässigkeit ist es wünschenswert, die Feststellung des kleinen Gleichstroms auf der Fernsprechleitung an der amtsentfernten Stelle mit Schaltungen durchzuführen, die sich unter Verwendung integrierter Schaltungstechniken herstellen lassen. Da jedoch die heute im allgemeinen verfügbaren integrierten Schaltungen nur Signale niedriger Spannung und niedriger Ströme verarbeiten können, lassen sich Signale, die als eine Komponente die Rufstromsignale hoher Spannung enthalten, auf wirtschaftliche Weise nicht direkt durch eine integrierte Schaltung verarbeiten. Bekannte Rufauslöse-Detektorschaltungen , die teilweise in Form einer integrierten Schaltung hergestellt werden können, beispielsweise einer Schaltung entsprechend der US-PS 4 262 177 (14. April 1981), machen mehrere externe und diskrete Bauteile für hohe Spannungen erforderlich, beispielsweise Hochvolt-Transistoren und -Dioden sowie einen Kondensator zur Verarbeitung der Rufstromsignale hoher Spannung auf der Teilnehmerleitung.

Die der Anmeldung zugrunde liegende Aufgabe besteht demgemäß darin, den kleinen Gleichstrom bei Vorhandensein des Rufstromsignals hoher Spannung mit Hilfe von Schaltungen für niedrige Spannungen festzustellen, die sich unter Verwendung integrierter Schaltungstechniken bei minimaler

Anzahl externer und diskreter Bauteile herstellen lassen.

Entsprechend einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ist eine Signaldetektorschaltung zur Feststellung einer Gleichstromkomponente in Gegenwart eines Wechselstromsignals mit einem Widerstand zur Erzeugung einer Spannung, abhängig von der Gleichstromkomponente und dem Wechselstromsignal, vorgesehen, die gekennzeichnet ist durch eine Einrichtung zum direkten Ableiten von verhältnismäßig kleinen ersten und zweiten Strömen aus der Spannung über den Widerstand und zum Einspeisen dieser Ströme in erste und zweite Knotenpunkte niedriger Impedanz, die nahe dem Erdpotential gehalten sind.

Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine Rufstromauslöse-Detektorschaltung zur Feststellung, wenn ein Fernsprechteilnehmer abhängig von einem Rufstromsignal aushängt, das über eine Fernsprechleitung einer Fernsprechteilnehmerstelle zugeführt ist, mit einem ersten, einen ersten und zweiten Anschluß aufweisenden Widerstand in Reihe mit der Fernsprechleitung und der Quelle für das Rufstromsignal vorgesehen, die gekennzeichnet ist durch einen zweiten Widerstand, der in Reihe zwischen den ersten Anshcluß und einen ersten Knotenpunkt niedriger Impedanz zur Erzeugung eines verhältnismäßig kleinen ersten Stromes im wesentlichen proportional zur Spannung am ersten Anschluß geschaltet ist, durch einen dritten Widerstand, der in Reihe zwischen den zweiten Anschluß und einen zweiten Knotenpunkt niedriger Impedanz zur Erzeugung eines verhältnismäßig kleinen zweiten Stromes im wesentlichen proportional zur Spannung am zweiten Anschluß geschaltet ist, wobei die Knotenpunkte niedriger Impedanz nahe dem Erdpotential gehalten sind, durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Differenzsignals aus dem ersten und dem zweiten Strom, durch eine Einrichtung zum Ausfiltern von Wechselstromkomponenten aus dem Differenzsignal und durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Rufstromauslösesignals, wenn das Differenzsignal einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt.

Entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der kleine Gleichstrom, der in Gegenwart der

Wechselstrom-Rufsignale hoher Spannung fließt, mit Hilfe von Schaltungen für niedrige Spannung festgestellt, die die hohe Rufspannung , die über einem Widerstand in Reihe mit dem Rufstromgenerator und der Fernsprechleitung erzeugt wird, direkt in zwei verhältnismäßig kleine und im wesentlichen proportionale Ströme umwandelt. Die beiden Ströme werden über Widerstandsnetzwerke abgeleitet, die je an Knotenpunkte angeschaltet sind und nahe dem Erdpotential gehalten werden, so daß sie niedrige Impedanz besitzen. Durch Umwandeln der Spannungen über dem Reihenwiderstand in Ströme und Einspeisen dieser Ströme in Punkte niedriger Impedanz lassen sich die Spanungen und Ströme an diesen Punkten kleiner Impedanz mit Schaltungen für niedrige Spannungen verarbeiten. Ein aus den beiden abgeleiteten Spannungen gebildetes Differenzsignal, das zur Dämpfung von Wechselstromkomponenten gefiltert wird, wird mittels eines Schwellenwert-Komparators verglichen. Eine Rufauslösung findet dann statt, wenn das gefilterte Differenzsignal einen Schwellenwert übersteigt.

Mit Vorteil läßt sich die Schaltung in integrierter Form mit nur zwei externen diskreten Widerständen und einem externen diskreten Kondensator für niedrige Spannung herstellen. Die sich ergebende, extrem kompakte, billige und nur wenig Leistung verbrauchende Schal tui gsverwirklichung macht sie zur Verwendung im amtsentfernten Anschluß eines Trägersystems gut geeignet, wo sie für jeden angeschalteten Teilnehmer vorgesehen sein muß.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 das Schaltbild einer Rufstromauslöse-Detektorschaltung nach der Erfindung;

Fig. 2 die durch den Rufstromgenerator in Fig. 1

erzeugte Rufspannung.

Der Detektor gemäß Fig. 1 ist als Teil einer amtsentfernten Kanaleinheit 1 eines Teilnehmerleitungs-Trägersystems vorgesehen. Die Kanaleinheit 1 ist an die gemeinsame Ausrüstung des amtsentfernten Anschlusses angeschaltet, die wiederum durch eine analoge oder digitale Einrichtung mit einem Vermittlungsamt verbunden ist. Jede Teilnehmer-

stelle 11 ist über zwei Adern 12 und 13 , die üblicherweise als a- und b-Adern bekannt sind und über Schutzwiderstände 14 und 15 mit derKanaleinheit 1 des Trägersystems verbunden. Die Kanaleinheit 1 des amtsentfernten Anschlusses enthält Schaltungen 3 zur Bereitstellung des Batteriespeisestroms für die Teilnehmerstellen, die auch feststellen, wenn ein Teilnehmer während des Ruheintervalls aushängt, und Schaltungen zum Anlegen von Rufstromsignalen an eine gerufene Teilnehmerstelle. Wenn eine Verbindung eingeleitet wird, die für einen der durch das Trägersystem bedienten Teilnehmer be- stimmt ist, so wird am amtsseitigen Ende des Trägersystems ein Steuersignal erzeugt, das die jeweilige, zu rufende Teilnehmerstelle identifiziert. Unter Ansprechen auf ein solches Steuersignal schließen Rufstromrelais (nicht gezeigt) Arbeitskontakte 16, 17 und öffnen einen Ruhekontakt 18. Dadurch wird ein Rufstromgenerator 19 ., der Teil der gemeinsamen Ausrüstung des amtsentfernten Anschlusses ist, über einen Reihenwiderstand 20 und über die Ader 13 mit der Teilnehmerstelle 11 verbunden. Es führt dann ein Wechselstromweg über die Rufstromwicklungen der Teilnehmerstelle 11, die a-Ader 12 zur Kanaleinheit 1 zurück und über den Kontakt 16 nach Erde. Ein Kondensator in Reihe mit den Rufstromwicklungen der Teilnehmerstelle verhindert das Fließen eines Gleichstromes über die Fernsprechleitung während des RufVorgangs.

Gemäß Fig. 2 ist die vom Rufstromgenerator 19 erzeugte Rufspannung ein sinusförmiges 20 Hz-Signal von 100 V mit einer Vorspannung von etwa -55 V. Das Ausgangsrufstromsignal des Generators 19 schwankt etwa zwischen +70 und -180 V.

Wenn der Teilnehmer abhängig von dem Rufstromsigna] aushängt, so wird ein Aushängekontakt in der Teilnehmerstelle 11 geschlossen und dadurch ein kleiner Reihenwiderstand von weniger als 450 Ohm zwischen die a- und b-Adern 12 un^ 13 geschaltet; Dann fließt eine Gleichstromkomponente über die Teilnehmerleitung. Dieser Gleichstrom erzeugt eine Gleichspannung über dem Widerstand 20. Wie nachfolgend im einzelnen beschrieben wird, stellt der Rufstromauslösedetektor nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung

das Vorhandensein dieser Gleichspannungskomponente über dem Widerstand 20 'fest, um zu bestimmen, daß die Teilnehmerstelle 11 in den Aushängezustand gegangen ist und um daraufhin das Rufstromsignal auszulösen.

Kurz erläutert, wird die kleine Gleichstromkomponente, die in der hohen Rufspannung über dem Widerstand 20 enthalten ist, bei ausgehängter Teilnehmerstelle 11 unter Verwendung von Schaltungen für niedrige Spannungen dadurch festgestellt, daß die Spannungen an den beiden Anschlüssen 21 und 22 des Widerstandes 20 in zwei verhältnismäßig kleine Ströme I₁ bzw. I- umgewandelt werden. Diese Ströme können typisch in einem Bereich zwischen einigen wenigen Mikroampere bis zu mehreren Milliampere betragen. Die Ströme I. und I„ werden über Widerstände 23 bzw. 24 abgeleitet, die mit Punkten 25 bzw. 26 niedriger Impedanz verbunden sind. Durch Umwandeln der Spannungen an den Anschlüssen 21 und 22 des Widerstandes 20 in verhältnismäßig kleine Ströme und Einspeisen dieser Ströme in die Punkte 25 bzw. 26 niedriger Impedanz können die Spannungen an diesen Punkten niedriger Impedanz auf einem kleinen Wert gehalten werden. Die Signale an diesen Punkten 25 und 26 lassen sich dann durch Schaltungen für kleine Spannungen verarbeiten, die in integrierter Form hergestellt werden können. Wie beschrieben werden soll, dient durch Invertieren und Wiederholen des Stroms I₂ und Einspeisen in den Knotenpunkt 25 niedriger Impedanz dieser Punkt als Summierknoten für I₁ und I-, wodurch der Differenzstrom zwischen I₁ und I„ gebildet wird. Dieser Differenz strom wird durch ein Tiefpaßfilter zur Dämpfung der Wechselstromkomponenten gefiltert und danach mit einem Schwellenwertstrom verglichen. Wenn der gefilterte Differenzstrom den Schwellenwertstrom übersteigt, wird ein Ausgangssignal zum Auslösen des Rufstroms erzeugt.

Die Arbeitsweise des Rufstromauslösedektektors läßt sich am besten verstehen, indem zunächst sein Gleichstromverhalten im Aushängezustand beschrieben wird. Die Gleichstromkomponente des Stroms I₁, der zwischen den Knotenpunkten 25 und 21 fließt, hängt von den Gleichspannungen an den Knoten 25 und 21 sowie vom Widerstand 23 ab. Der Knoten-

punkt 25 wird durch den npn-Transistor 2 7 und den pnp-Transistor 28, deren Emitter-Elektroden miteinander verbunden sind und deren Basis-Elektroden an Erde liegen, nahe dem Erdpotential gehalten. Eine Konstantstromquelle 29 in Form einer Stan- dard-Transistorschaltung, die mit den Emitter-Elektroden der Transistoren 2 7 und 28 am Knotenpunkt 30 verbunden ist, hält den Transistor 2 7 eingeschaltet. Für den Fachmann ist zu erkennen, daß das Gleichspanr>ungspotential am Knotenpunkt 30 gleich +V_Dn, beträgt, wobei V₁₃₁, die charakteristische Basis-

— DEi DL·

Emitterspannung eines eingeschalteten Transistors ist. Typisch beträgt V etwa 0,7 V. Die Spannung am Knotenpunkt 25 hängt von der Spannung am Knotenpunkt 21, von den Widerständen 23 und 31, der Spannung am Knotenpunkt 30 und dem vom Knotenpunkt 32 kommenden Strom ab. Unter Verwendung typischer Schaltungswerte für die Widerstände 23, 31 von zwei MOhm bzw. 50 KOhm und einer Gleichvorspannung von -55 V am Knotenpunkt 21 läßt sich die Gleichspannung am Knotenpunkt 25 zu etwa -1 V berechnen. Das Gleichpotential des Knotenpunktes 25 wird demgemäß dicht bei^dAmΓ:Erdpotential gehalten und stellt demgemäß einen Punkt niedriger Impedanz dar. Die Gleichstromkomponente von I₁ ist demgemäß etwa gleich der Gleichspannung am Knotenpunkt 21, dividiert durch den Wert des Widerstandes 23.

In ähnlicher Weise wird der Knotenpunkt 26 nahe dem Erdpotential durch den npn-Transistor 33 und den pnp-Transistor 34 gehalten, deren Basiselektroden an Erde liegen und deren Emitterelektroden miteinander verbunden sind. Das Potential am Knotenpunkt 26 ist auf die charakteristische Basis-Emitterspannung V_o„ eines eingeschalteten Transistors

ÖL·

geklemmt und beträgt etwa + 0,7 V. Die Gleichstromkomponente von I₂ über den Widerstand 24 ist demgemäß etwa gleich der Gleichspannung am Knotenpunkt 22, dividiert durch den Wert des Widerstandes 24. Die Gleichspannung am Knotenpunkt 22 liegt, abhängig vom Widerstandswert der Fernsprechleitung und des Fernsprechapparates, zwischen Erde und -55 V. Demgemäß hat die Gleichstromkomponente des in Richtung zum Knotenpunkt 22 fließenden Stromes I₂ einen Wert, der kleiner ist als die Gleichstromkomponente von I..

Der Strom I, ist im wesentlichen proportional zur Spannung am Knotenpunkt 21 und besitzt eine Gleichstrom- und eine Wechselstromkomponente. Der Strom I_ ist im wesentlichen proportional zur Spannung am Knotenpunkt 22 und besitzt ebenfalls sowohl eine Wechselstrom- als auch eine Gleichstromkomponente. Durch Bildung der Differenz zwischen I und I_? sowie Ausfiltern der Wechselstromkomponenten kann das Vorhandensein oder NichtVorhandensein der Gleichstromkomponente für die Spannung über dem Widerstand 20 festgestellt werden.

Während desjenigen Teils des Rufstromzyklus, in welchem die Spannung am Knotenpunkt 22 kleiner als Null ist, fließt der Strom I„ in Richtung zum Knotenpunkt 22 , so daß der Transistor 33 eingeschaltet und der Transistor 34 ausgeschaltet ist. Der Strom I- fließt über einen Transistor 35 dessen Kollektor mit dem Kollektor des Transistors 33 und dessen Emitter über einen Widerstand 36 mit einer Quelle positiver Spannung verbunden ist. Die Transistoren 35, 3 7 und 38 sowie die Widerstände 36 und 39 sind in bekannter Weise so geschaltet, daß sie den Strom wiederholen und seine PoIarität umkehren. Wenn die Transistoren 35 und 37 ähnlich und die Widerstände 36 und 39 gleich sind, fließt ein Strom über die Emitter-Kollektorstrecke des Transistors 37, der gleich dem Strom über die Emitter-Kollektorstrecke des Transistors 35 ist. Demgemäß wird während des negativen Teils des Rufstromzyklus, in welchem der Strom I„ in Richtung zum Knotenpunkt 22 fließt, dieser Strom in umgekehrter Richtung wiederholt und fließt gleichzeitig zum Knotenpunkt 32. Wie oben erwähnt, ist während dieses Teils des Rufstromzyklus der Transistor 34 ausgeschaltet. Demgemäß fließt kein Strom über die Transistoren 34, 40 oder 41. Es fließt also nur der Strom I„ vom Transistor 37 in den Knotenpunkt 32. Da der Knotenpunkt 25 ein Punkt niedriger Impedanz ist, dient er als Summierknoten. Demgemäß wird, da der Strom I₁ während des negativen Teils des Rufstromzyklus vom Knotenpunkt 25 weg in Richtung zum Knotenpunkt 21 fließt, und der Strom I„ vom Knotenpunkt 32 zum Knotenpunkt 25 fließt, ein Differenzstrom ^diff entsprechend I₁-I₂ vom Knotenpunkt 51 zum Knotenpunkt

25 geführt.

Während des positiven Teils des Rufstromzyklus (schattierter Bereich in Fig. 2) kehrt der Strom I seine Richtung um und fließt vom Knotenpunkt 21 in Richtumg zum Knotenpunkt 25. Entsprechend kehrt der Strom I_ seine Richtung um und fließt vom Knotenpunkt 22 zum Knotenpunkt 26, wodurch der Transistor 34 eingeschaltet und der Transistor 33 ausgeschaltet werden. Die Transistoren 40, 41 und 42 und die Widerstände 43 und 44 wiederholen den Strom über den Transistor 34 und kehren seine Richtung um, und zwar in der üblichen Weise und entsprechend der Funktion der Transistoren 35 , 37, 38 und der Widerstände 36, 39. Demgemäß fließt während des positiven Teils des Rufstromzyklus der Strom I- über den Transistor 41 und weg vom Knotenpunkt 32. Der Strom I₁ fließt demgemäß zum Summierknoten 25 und der Strom 1. aus diesem Knotenpunkt heraus, so daß der Differenzstrom I,.,.,. entsprechend L· -I₂ vom Knotenpunkt 25 zum Knotenpunkt 51 fließt.

Während des gesamten Rufstromzyklus ist demgemäß der resultierende Strom am Summierknoten 25 gleich der Differenz zwischen I₁ und I₂, die im wesentlichen proportional zu den Spannungen an den Anschlüssen 21 und 22 des Widerstandes 20 sind. Demgemäß ist der Differenzstrom I_d-_ff im wesentlichen proportional zur Spannung über dem Widerstand

Der Widerstand 31 und der Kondensator 45, die als Tiefpaßfilter geschaltet sind, dämpfen die Wechselstromkomponente des Differenzstromes I_diff, so daß der über den Widerstand 31 zum Knotenpunkt 25 fließende Strom im wesentlichen die Gleichstromkomponente des Stromes !_diff zuzüglich einer kleinen Wechselstromkomponente ist.

Die Konstantstromquelle 29 zieht einen festen Gleichstrom I vom Knotenpunkt 30 ab. Demgemäß beträgt der über die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 27 fliessende Strom I +1,._ff . Eine zweite Konstantstromquelle 46 in Form einer üblichen Transistorschaltung liefert einen festen Strom I zur Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 27. Ein zusätzlicher Strom für die Kollektor-Emitterstrecke

des Transistors 2 7 wird durch ein Paar von Transistoren 47 und 48 geliefert, die als Darlington-Paar geschaltet sind. Die miteinander verbundenen Kollektorelektroden der Transistoren 4 7 und 48 liegen über einen Widerstand 49 an Erde.

Das Rufstromauslöse-Ausgangssignal 50 wird durch die Spannung über dem Widerstand 49 bestimmt.

Wenn der von der Konstantstromquelle 46 gelieferte Strom I kleiner ist als der Strom I +1.._, über den Tran-

Λ X QlX X

sistor 27, so fließt ein Strom über den Transistor 47, der den Transistor 48 einschaltet. Dann fließt ein Strom über dessen Kollektor-Emitterstrecke, so daß eine positive Spannung über dem Widerstand 49 erzeugt wird. Diese positive Spannung am Rufstromauslöse-Ausgang 50 tritt nur auf, wenn der gefilterte Differenzstrom größer ist als I -I_v, wodurch

Λ Χ angezeigt wird, daß eine Gleichstromkomponente über den Widerstand 20 und demgemäß die Fernsprechleitung fließt , so daß also die Teilnehmerstelle 11 in den Aushängezustand gegangen ist. Das erste Auftreten dieses Potentials wird in einer Digitalschaltung (nicht gezeigt) festgehalten und zur Betätigung des Relais (nicht gezeigt) benutzt, das die Kontakte 16, 17 und 18 steuert. Das Auslösen des Rufstroms erfolgt durch Öffnen der Kontakte 16, 17 und Schließen des Kontaktes 18. Dadurch wird der Rufstromgenerator 19 von der b-Ader 13 abgetrennt und die a- und b-Ader 12 und 13 werden direkt mit der Kanaleinheit des ämtsentfernten Anschlusses zur Verbindung mit dem gerufenen Teilnehmer verbunden.

Da der Strom I« linear zur Spannung am Anschluß 22 des Reihenwiderstandes 20 in Beziehung steht, wie wiederum von variablen Schaltungsparametern , beispielsweise dem

^O widerstandswert der Fernsprechleitung und dem Widerstandswert der Teilnehmerstelle, abhängt, werden die Bezugsströme I und I so gewählt, daß ihre Differenz klein genug ist, um eine befriedigende Feststellung des Aushängezustandes bei allen Fernsprechleitungen sicherzustellen. In ähnlicher Weise muß der Wert I_v-I_v groß genug sein, um ein fehlerhaftes

Λ Υ

Auslösen vor einem tatsächlichen Aushängezustand zu verhindern. Wenn nämlich der Wert I -I nicht groß genug ist, kann

Λ Υ

der gefilterte Differenzstrom zuzüglich einem Leckstrom auf

der Leitung Signalspitzen am Knotenpunkt 30 erzeugen, die zu einem positiven Potential am Ausgang 50 führen.

Durch Herabsetzen der hohen Spannungen über dem Reihenwiderstand 20 auf äquivalente, verhältnismäßig kleine Ströme an den Punkten 25 und 26 niedriger Impedanz kann die Signalverarbeitung dieser Ströme durch Schaltungen für kleine Spannungen erfolgen, die sich gut unter Verwendung integrierter Schaltungstechniken herstellen lassen. Der Rufstromauslösedetektor nach der vorliegenden Erfindung kann demgemäß als Teil einer größeren integrierten Schaltung verwirklicht werden, um die Abmessungen, den Leistungsverbrauch und den Aufwand möglichst klein zu machen. Die Anzahl der neben der integrierten Schaltung zur Verwirklichung des Rufstromauslösedetektors nach der Erfindung erforderlichen externen Bauteile ist minimal, und bei dem beschriebenen speziellen Ausführungsbeispiel sind nur der Kondensator 45 und die Widerstände 23 und 24 neben der integrierten Schaltung nötig.

Die vorliegende Erfindung ist zwar in Verbindung eines Teilnehmerleitungs-Trägersystems beschrieben, die Grundgedanken der Erfindung lassen sich aber leifcht auf alle Fälle anwenden, in welchen eine Rufstromauslöse-Anzeige erforderlich ist, oder Fälle, in denen mit Schaltungen für niedrige Spannungen eine kleine Gleichspannungsdifferenz zwisehen zwei Punkten hoher Spannung festgestellt werden soll. Die Erfindung ist zwar in ihrer Funktion anhand eines Vergleichs des gefilterten Differenzstroms I_diff mit einem Schwellenwertstrom beschrieben worden, aber für den Fachmann ist klar, daß der gefilterte Differenzstrom auch in eine entsprechende Spannung umgewandelt werden kann, die dann mit einer Schwellenwertspannung zu vergleichen ist.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

Signaldetektorschaltung zur Feststellung einer Gleichstromkomponente in Gegenwart eines Wechselstromsignals mit einem Widerstand zur Erzeugung einer Spannung, abhängig von der Gleichstromkomponente und dem Wechselstromsignal, gekennzeichnet durch

eine Einrichtung zum direkten Ableiten von verhältnismäßig kleinen ersten und zweiten Strömen aus der Spannung über den Widerstand und zum Einspeisen dieser Ströme in erste und zweite Knotenpunkte niedriger Impedanz, die nahe dem Erdpoten-

10 tial gehalten sind,

durch eine Einrichtung zur Bildung eines Differenzsignals aus den ersten und zweiten Strömen,

durch eine Einrichtung zum Ausfiltern von Wechselstromkomponenten aus dem Differenzsignal und

durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals, wenn das gefilterte Differenzsignal einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt.
2. Detektorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ableiten von Strömen eine erste Einrichtung aufweist, die zwischen einen ersten Anschluß des Widerstandes und den ersten Knotenpunkt niedriger Impedanz zur direkten Ableitung des ersten Stromes

Sonnenberger Straße 43 6200 Wiesbaden Telelon (O61?1) 562943/561998 Telex 4186237 Telegramme Patentconsult 8000 München 60 Telelon (0P9) M3603/88.VOi Telex 5212315 Telearamme Palenlconsiilt

im wesentlichen proportional zur Spannung am ersten Anschluß des Widerstandes geschaltet ist , und eine zweite Einrichtung aufweist, die zwischen einen zweiten Anschluß des Widerstandes und den zweiten Knotenpunkt niedriger Impedanz zur direkten Ableitung des zweiten Stromes im wesentlichen proportional zur Spannung am zweiten Anschluß des Widerstandes geschaltet ist, und daß die Einrichtung zur Bildung eines Differenzsignals eine Einrichtung zum Wiederholen und zum umkehren der Polarität des zweiten Stromes sowie eine Einrichtung zum Summieren des ersten Stromes und des in seiner Polarität umgekehrten zweiten Stromes besitzt.
3. Detektorschaltung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Wiederholen und zum Umkehren der Polarität des zweiten Stromes eine erste Einrichtung zum Wiederholen und zum Umkehren des zweiten Stromes aufweist, wenn der zweite Strom in einer ersten Richtung fließt, und eine zweite Einrichtung zum Wiederholen und zum Umkehren des zweiten Stromes, wenn der zweite Strom in einer zweiten Richtung fließt.
4. Detektorschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselstromsignal ein Rufstromsignal umfaßt, das an eine Fernsprechleitung zur Betätigung eines Weckers in einem Fernsprechapparat angelegt ist, der an die Leitung angeschaltet ist, und daß die Gleichstromkomponente den Schleifengleichstrom umfaßt, der dann fließt, wenn der Teilnehmer abhängig von dem Rufstromsignal aushängt.
5 . Ruf stromauslö'se-Detektorschaltung zur Feststellung, wenn ein Fernsprechteilnehmer abhängig von einem Rufstromsignal aushängt, das über eine Fernsprechleitung einer Fernsprechteiln^hmerste.! Ie zugeführt ist, mit einem ersten, einen ersten und zweiten Anschluß aufweisenden Widerstand in Reihe mit der Fernsprechleitung und der Quelle für das Rufstromsignal,

gekennzeichnet durch

einen zweiten Widerstand, der in Reihe zwischen den ersten Anschluß und einen ersten Knotenpunkt niedriger Impedanz zur Erzeugung eines verhältnismäßig kleinen ersten Stromes im

wesentlichen proportional zur Spannung an dem ersten Anschluß geschaltet ist, durch einen dritten Widerstand, der in Reihe zwischen den zweiten Anschluß und einen zweiten Knotenpunkt niedriger Impedanz zur Erzeugung eines verhältnismäßig kleinen zweiten Stromes im wesentlichen proportional zur Spannung am zweiten Anschluß geschaltet ist, wobei die Knotenpunkte niedriger Impedanz nahe dem Erdpotential gehalten sind, durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Differenzsignals aus dem ersten und dem zweiten Strom, durch eine Einrichtung zum Ausfiltern von Wechselstromkomponenten aus dem Differenzsignal und durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Rufstromauslösesignals, wenn das Differenzsignal einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt.