186273. lajstromszámú szabadalom • Digitális ellenőrzős áramkör telefonrendszerekhez
5 186273 6 ra, másik bemenete egy a csengetési jel és a szinuszhullám keverésére kiképezett keverőre van csatlakoztatva. A találmány szerinti rendszer egy másik előnyös kiviteli alakjára az jellemző, hogy az első számláló kimenete egy ÉS kapu bemenetére van kapcsolva, amely ÉS kapu másik bemenete össze van kapcsolva a KIZÁRÓ VAGY kapu kimenetével, míg az ÉS kapu kimenete az első flip-flop bemenetéivel valamint a második flip-flop bemenetéivel van összekapcsolva. Egy további jellemzője a találmány szerinti rendszernek, hogy a második számláló kimenete egy további ÉS kapu bemenetére van kapcsolva, amely ÉS kapu másik bemenete össze van kapcsolva a KIZÁRÓ VAGY kapu kimenetével, míg a harmadik bemenete a csengetés jelet előállító egység bemenetére van kapcsolva, kimenete pedig az első osztó áramkör bemenetével van összekötve. A találmány szerinti rendszer egy további előnyös kiviteli alakjára az jellemző, hogy az első osztó áramkör kimenete egy harmadik flip-flop bemenetével van összekapcsolva, amely flip-flop RESET bemenete a második flip-flop kimenetével van összekötve. További jellemzője a találmány szerinti rendszer egy másik előnyös kiviteli alakjának, hogy az órajel kiválasztó áramkör tetszőleges számú frekvencia előállítására szolgáló kiválasztó egységet, órajelgenerátort tartalmaz, amely órajelgenerátor a számláló órajelbemenetével van összekapcsolva. A találmány szerinti rendszer egy további előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy egy további óragenerátort tartalmaz, amelynek kimenete az idő kiválasztó egység bemenetével van összekötve. A találmány szerinti ellenőrző áramkört a továbbiak ban példakénti alakja segítségével a mellékelt ábrákon ismertetjük részletesebben. Az 1. ábra a találmány szerinti áramkörben alkalmazott komparátor blokkvázlatát mutatja, a 2. és 3. ábra a találmány szerinti áramkörben alkalmazott komparátor be- és kimeneti jelalakját mutatja, a 4. ábra a találmány szerinti ellenőrző áramkör egyik előnyös kiviteli alakjának blokkvázlata, az 5 A—5F ábrákon a 4. ábrán bemutatott kiviteli alak részletesebb áramköri ismertetése és kapcsolása látható, a 6. ábra az 5C ábrán bemutatott „csengetés van” jeléhez kiképezett logikai áramkör jeleinek időfüggvényét mutatja, és a 7. ábra az 5E ábrán bemutatott, a hallgató helyzetének jelzésére kiképezett áramkör időfüggvényeit mutatja. Az 1. ábrán látható a találmány szerinti ellenőrző áramkörben alkalmazott komparátor blokkvázlata. Ennél a komparátornál nem kell nagy értékű alkatrészeket alkalmazni azért, hogy megállapíthassuk azt az időtartamot, amíg a bemeneti jel egy előre megadott feszültség, például földfeszültség vagy meghatározott küszöbérték alatt vagy felett van. Az ábrán bemutatott példakénti kiviteli alaknál a referencia feszültség a földpotenciál, azonban kiválasztható tetszőleges más feszültségérték is. Erről itt azért nem írunk részletesebben, mert ez önmagában ismert módon valósítható meg, és a találmányunk tárgya nem amplitúdómérés, hanem időmérés elvén működik. A 2. ábrán látható az 1. ábrán bemutatott komparátor be- és kimeneti jelének az időfüggvénye arra az esetre, amikor a komparátor A bemenetén olyan váltakozó feszültségű jel van, amelynek nincs egyenáramú komponense. Ekkor a B kimeneten megjelenő jel egy periódusán belül lévő két impulzusszélessége, TI és T2 egymással egyenlő. A 3. ábrán bemutatott példakénti jelalak arra az esetre vonatkozik, ha az 1. ábrán bemutatott komparátor A bemenetére olyan váltakozó feszültséget kapcsolunk, amelynek van egyenáramú komponense. Ekkor a B kimeneten megjelenő jel TI és T2 impulzusszélessége nem lesz egyenlő és a két TI és T2 impulzusszélesség aránya az egyenáramú komponense nagyságával és irányával lesz arányos. Ideális esetben a TI és T2 impulzusszélességek különbsége, akkor, ha a bemenő jel egyenáramú komponenst nem tartalmaz, nulla, míg ha egyenáramú komponenst tartalmaz, akkor az egyenáramú komponens nagyságával és irányával arányos. A TI és T2 impulzusszélességek közötti különbséget digitális úton mérjük, ezért nincs szükség a váltakozó áramú jelnek a szűrésére. A „csengetés van” jel nem kritikus a működés szempontjából. Ezt a „csengetés van” jelet jelző áramkört csúcsdetektor nélkül olymódon valósítottuk meg, hogy holtzónával kiképezett komparátort alkalmaztunk. Ha nem folyik csengetési áram, akkor az 1. ábrán bemutatott komparátor A bemenetén is nulla a feszültség, és TI és T2 impulzusszélességek egyáltalában nincsenek. Ha a csengetési áram elegendően nagy ahhoz, hogy az általa létrehozott feszültség nagyobb, mint a komparátor holtzónája, akkor B kimeneten azonos TI és T2 impulzusszélességű jelek jelennek meg. Ez a jel tehát annak a jelzésére szolgál, hogy „csengetés van”. Ha tényleges hívás megvalósul, akkor a komparátomak a másik bemenetére a földpotenciál helyett 1 összegzőn és 2 keverőn keresztül szinuszos váltakozó feszültségű jelet kapcsolunk. Ha a hallgatót nem veszik fel, vagy egyenáramú jel nem folyik, ahogyan a 2. ábrán látható időfüggvények mutatják a jelalakokat. Ha a 3. ábrán látható jelalak jelenik meg a komparátor B kimenetén, akkor az azt jelenti, hogy a hallgatót felvették, kapcsolás jött létre. A bekapcsolási időt úgy jelzik, hogy TI és T2 impulzusszélességeket néhány perióduson keresztül tárolják, vagyis addig, míg egymást követő néhány impulzusnál nem érzékelik, hogy a jel küszöbfeszültség felett van. Más szóval, amíg meghatározott számsor nem lépi át a jel a küszöbértéket. A küszöb értéke könnyen érzékelhető úgy, hogy a tárolt TI és T2 impulzusszélességek közötti különbséget egy külsőleg előre beállított digitális komparátorral hasonlítjuk össze. A találmány szerinti digitális ellenőrző áramkör igen jól kialakítható LSI áramkörökkel, amelyek rugalmasan és széleskörűen alkalmazhatók az egyes funkciók, nevezetesen „csengetés van” vagy „csengetés nincs” vagy „kapcsolás van” vagy „kapcsolás nincs” megvalósítására, továbbá egyéb ellenőrzési célokra a vonal mentén. A 4. ábrán látható a találmány szerinti ellenőrző egység egyik előnyös kiviteli alakjának a blokkvázlata. A kapcsolás tartalmaz 3 komparátort, amelynek referenciafeszültsége a földpotenciál, és amelynek kimenete olyan hálózatra — példánkban 4 integráló számláló első bemenetére — van csatlakoztatva, amelynek második órajel bemenete össze van kapcsolva 5 órajelgenerátor kimenetével. Az 5 órajelgenerátor bemeneti frekvenciáját az alapértékhez kiképezett 6 kiválasztó egység választja ki, amely 6 kiválasztó egység a bekapcsolási idő 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
