184606. lajstromszámú szabadalom • Berendezés egyenáramú bipoláris áramimpulzusok és/vagy módosult egyenáramú jelek vételére távközlő, különösen távbeszélő berendezések számára
1 184 606 2 A találmányunk tárgya berendezés, amely egyenáramú bipoláris áramimpulzusok és/vagy állandósult egyenáramú jelek vételére alkalmas és főként távközlő, különösen távbeszélő berendezésekben kerül felhasználásra. A távbeszélő technikában gyakran a beszédágakon az egyenáramú impulzusok iránya az információhordozó; az ágak egyenfeszültség polaritásai a kapcsolat állapotait jelzik ugyanakkor a beszédágakon hangfrekvenciás jelek is jelen vannak. Az áramimpulzus jelzések távoli adóból érkeznek, így az adó és a vevő közötti több volt nagyságú a földpotenciál eltérés, továbbá a telepfeszültség, valamint a hurok ellenállás változása következtében az áramingadozás is nagy. A jelzések vagyis az áramirányok érzékelésére ismert olyan megoldás, amelynél nagy érzékenységű diódával sorba kötött reed-reléket vagy polarizált jelfogókat alkalmaznak. A 163.663 lajstromszámú magyar szabadalmi leírásból olyan elektronikus megoldás ismert, amely például földpotenciál független két záróoszcillátoros kapcsolásból áll. Mindkét megoldás hátránya, hogy a változó gerjesztés hatására a távíró torzítás nagy, élettartama korlátozott. A záróoszcillátoros kapcsolásnál viszont a blocking transzformátorok gyártása jelentős munkaráfordítási igényel, költséges és az oszcillációhoz jelentős jeláram szükséges. A megengedhető terhelés 100 kiloohm nagyságrendű lehet. A kapcsolásnak teljesítmény erősítése nincs. A kimenetre kapcsolt terheléseken fellépő teljesítmény kisebb, mint a bemenő impulzus teljesítmény, így további erősítő fokozat szükséges. A megoldás ezért bonyolult és költséges. A 2.547.541 lajstromszámú NSZK. szabadalmi leírásból olyan differenciál-erösítős kapcsolás ismert, amelyet jelen feladat megoldására duplikáltan kell alkalmazni, egyet a negatív és egyet a pozitív impulzusok figyelésére. A kapcsolás kimenetén megfelelő teljesítmény meghajtás szükséges. Ezen megoldás hátránya, hogy a jelzőágakon fellépő tranziensek elleni védelemmel nem rendelkezik. További hátránya, hogy a kialakult áramértéktől függetlenül is előállhat az egyik jelzőág megszakadása esetén hamis jelzés, mivel nem áramot, hanem feszültséget figyel, A távbeszélő központok közötti földpotenciál különbség miatt jelentős azonos fázisú jelelnyomás szükséges. A vevő berendezés tápfeszültségéből ellenállásosztóval nyert referenciafeszültség nem ad kellő üzembiztonságot. Az adójelfogók véges kontaktus átváltás együttfutása miatt a vonali impedanciákon a telepfeszültségei meghaladó feszültségimpulzusokat hatástalanítani kell, ami gazdaságtalanná teszi a megoldást. Ismeretesek olyan megoldások is, ahol csatoló elemként optokopplereket alkalmaznak. Ezen megoldásoknál az impulzusáram megszűnésekor a lezárt dióda miatt biztosítani kell a hangfrekvenciás hurkot. Az optokopplerek csatolási tényezőinek kis áramoknál fellépő szórása korlátozza az alkalmazhatóságukat. Meghibásodás esetén az érzékenységet újra be kell állítani, ami lehetetlenné teszi a helyszíni javítást. A bipoláris adás jellemzője, hogy az adójelfogó véges átváltási ideje miatt kapcsolási tranziensek lépnek fel. Továbbá az adó és a vevő berendezések közötti földrajzi távolság miatt jelentős tápfeszültség és földpotenciál eltérés van. Célunk, hogy a találmány szerinti megoldásunkkal az ismert megoldások hátrányait kiküszöböljük, torzításmentes egyenáramú bipoláris jelzésátvitelt, a jelek gyors és megbízható érzékelését biztosítsuk. A találmány lényege, hogy a kapcsolási állapot figyelő alkalmazásnál a beszédágak terhelése nagy, tehát találmány szerinti berendezésünk nagy ellenállású bemenettel rendelkezik és a földpotenciálhoz viszonyított terhelés szimmetriája is nagy. Berendezésünk egyenáramú bipoláris áramimpulzusok és/ vagy állandósult egyenáramú jelek vételére alkalmas és az ismert megoldásoknál gazdaságosabb. Kitűzött célunkat azáltal érjük el, hogy olyan berendezést hozunk létre, amely a jelzőágak közé terhelésként van kötve és ellenállásosztókat, impedancia transzformátort, áramgenerátorokat, valamint védő diódákat tartalmaz. A távjelző vonalágakra kapcsolt ellenállásosztó középpontjához az impedancia transzformátor csatlakozik, amelynek kimeneti vezetékére két független ellenállásosztó egy-egy vége van kötve, amelyek másik vége egyegy távjelzö'vonalágra csatlakozik és a két független ellenállásosztó mindegyikének középpontja egy-egy, az áramgenerátorok bemenetére csatlakozó diódával van összekötve, míg az áramgenerátorok másik bemeneti pontja az impedancia transzformátor kimenetére van kötve. Az impedancia transzformátor Darlington kapcsolású emitterköveiö kapcsolás. Az impedancia transzformátor a megengedett terheléstől függően vagy igen nagy áramerösitcsi tényezőjű elem alkalmazása esetén csak egyetlen tranzisztorból is állhat. Az impedancia transzformátor műveleti erősítő is lehet. Az áramgenerátor lehet földelt emitter kapcsolású n-p-n tranzisztor, akkor a bázisára a védő dióda katódja csatlakozik, p-n-p tranzisztor esetén a bázisa a védő dióda anódjával van összekötve. Az áramgenerátor műveleti erősítő is lehet. A találmány szerinti megoldásunknál a jelzőágra terhelésként kapcsolt ellenállásosztó középpontjára kötött impedancia transzformátor virtuális referencia szintet állít elő és a kimenetére kapcsolt áramgenerátorok egyikét az áram irányától függően telítésbe vezérli. Az impedancia transzformátor és a nagy bemenő impedanciáin áramgenerátorok biztosítják a szimmetrikus és minimális terhelést. Az. ellenállásosztóból és az. impedancia transzformátorból áJló kapcsolás kikompenzálja a Töldpolenciál különbséget. Megoldásunk további előnye, hogy a közös hangfrekvenciás és egyenáramú jelzőágaknál kiküszöböljük az aluláteresztő szűrőt és a záróoszcillátoros megoldásnál alkalmazott blocking transzformátort is. A továbbiakban a találmány tárgyát példakénti kiviteli alak kapcsán rajz alapján ismertetjük részletesebben. Az 1. ábra a találmány szerint berendezés elvi kapcsolási rajza. 5 10 15 20 2 í5 30 35 40 45 50 55 60 65 2
