190328. lajstromszámú szabadalom • Kapuzó áramköri elrendezés villamos jelek átvitelére alkalmas kapcsolómező kialakítására
1 190 328 2 A találmány tárgya kapuzó áramköri elrendezés villamos jelek átvitelére alkalmas kapcsolómező kialakítására, amely elrendezés például a telefontechnikában alkalmazható előnyösen. A műszaki gyakorlatban, különösen pedig a telefontechnikában igen fontos és különleges szerepet töltenek be azok a kapcsológépek, amelyek lehetővé teszik a vezetékek egymás közötti összekapcsolását különféle változatokban. Erre a célra jelenleg legszélesebb körben az ún. koordináta kapcsolókat, crossbar kapcsológépeket alkalmazzák, ahol is két vezeték összekapcsolását vízszintes és függőleges sorokban elrendezett rugópárokkal valósítják meg, az áramutak átkapcsolásával. Ennek a megoldásnak azonban hiányossága egyrészt, hogy nagyszámú vezetékre van szükség, továbbá a működtető elemek mozgó elemeket tartalmaznak, amelyek könnyen meghibásodnak, öregednek, állandó szakszerű felügyeletet és karbantartást igényelnek. Telefongyárakban világszerte nagyirányú fejlesztés folyik olyan kapcsolómező kialakítására, amely minél kevesebb mozgó elemet tartalmaz, sőt adott esetben mozgó elemektől mentesen van kialakítva. A találmányunkkal az volt a célunk, hogy olyan kapuzó áramköri elrendezést hozzunk létre, amely alkalmas a telefontechnikában alkalmazott kapcsolómező kialakítására is, és amelynek segítségével a kívánt vonal-összekapcsolások kevesebb vezeték, adott esetben mozgó érintkezőket egyáltalában nem tartalmazó elrendezés segítségével valósíthatók meg. Célunk volt továbbá, hogy az összekapcsolandó vezetékpárok számától és csoportosításától függően, egy egységes alapelv szerint lehessen kisebb-nagyobb kapcsolómezőket kialakítani. A találmányunk szerint a kapcsolásban részt vevő vezetékpárokat megfelelő kapcsolókból kiképezett feszültségkapcsoló kapurendszerrel, kapuzó áramkörrel látjuk el, amely a vezetékpárra jutó feszültséget megfelelő vezérléssel valamelyik kimeneti kapura kapcsolja. A kapuzó áramköri elrendezés kapacitását, azaz a kimeneti kapuk számát attól függően változtatjuk vagy alakítjuk ki, hogy mekkora azoknak a további vezetékpároknak a száma, amelyekkel az összekapcsolást biztosítani kell. Ha az összekapcsolást két csoportba foglalt vezetékpárok között kell megvalósítani úgy, hogy az egyik csoport valamely tetszőleges vezetékpárját a másik csoport szintén tetszőleges vezetékpárjával kell összekapcsolni, akkor az egyik csoportba foglalt vezetékpárok kapuzó áramkörének a kapacitását a másik csoportba foglalt vezetékpárok számának megfelelően alakítjuk ki. A találmányunk felismerése tehát az volt, hogy ha önmagukban ismert vezérelhető kapcsolóelemeket egymással célszerűen tudunk összekapcsolni úgy, hogy mindig csak a kívánt kimeneti kapun jelenjen meg a jel, a többi pedig rövidzárba legyen, akkor a kitűzött célnak megfelelő ehendezést tudunk létrehozni. A találmányunk tehát olyan önmagában ismert kapcsolókat és hozzájuk tartozó vezérlő és működtető egységeket tartalmazó kapuzó áramköri elrendezés, amelynél két sorosan kapcsolt komplementer kapcsolót tartalmazó kapcsolóegységek soros kapcsolásából kiképezett oszlopok vannak az átviendő jelet adó egységgel párhuzamosan kapcsolva. Az egyes egymással párhuzamosan kapcsolt egymás utáni oszlopokban 2‘ számú kapcsolóegység van 2 növekvő hatványai szerint sorosan kapcsolva úgy, hogy minden egyes kapcsolóegység az őt közvetlenül megelőző oszlop megfelelő kapcsolóegységének egy-egy kapcsolójával van párhuzamosan kapcsolva. Az egyes kapukimeneteket az utolsó, 2 legnagyobb hatványszámú kapcsolóegységeit tartalmazó oszlop kapcsolóinak a kimenetei képezik. Az egy oszlopban elhelyezkedő kapcsolók egy-egy, ezen kapcsolók szinkron átkapcsolását biztosító, vezérlő, működtető egységgel vannak összekapcsolva. A találmány szerinti kapuzó áramköri elrendezésnél a kapcsolók kiképezhetők mechanikus vagy félvezetős kapcsolókból, tranzisztorokból, térvezérlésű tranzisztorokból vagy például tirisztorból. A gyakorlati igényekhez igazodva, a legkorszerűbb, custom-design technológia mellett az egyes kapuzó áramköri elrendezésekből, illetőleg egységekből ún. kapcsolómező egységek képezhetők ki, amelyeknek megfelelő összekapcsolásával tetszőleges számú be- és kimenettel rendelkező kapcsolómezők alakíthatók ki. A találmány szerinti kapuzó áramköri elrendezést a továbbiakban példakénti kiviteli alakjai segítségével a mellékletként beterjesztett rajzokon ismertetjük részletesebben. Az 1. ábra az ismert koordináta-kapcsoló rendszer elvét mutatja be, a 2. ábrán a koordináta-kapcsolóval történő átkapcsolás látható, 3. ábrán a találmány szerinti kapuzó áramköri elrendezés elve látható, a 4. ábra a találmány egy példakénti kiviteli alakját mutatja, ahol a kapcsolóegységeket morzeérintkezős jelfogók képezik, az 5. ábrán látható egy további példakénti kiviteli alak, míg a 6. ábra a kapuzó áramköri egységekből felépített kapcsolómező egyik változatát szemlélteti. Az 1. ábrán látható tehát az ismert koordinátakapcsoló elvi elrendezése. A függőleges és vízszintes vezetékek találkozásainál lévő keresztpontok kapcsolásával a függőlegesen bevezetett n darab vezetékpár bármelyikét össze lehet kapcsolni a vízszintesen futó m darab vezetékpár bármelyikével. A 2. ábrán látható közelebbről, hogy az i-edik vezetékpárnak a k-dik vezetékpárral való összekapcsolásához egy meghatározott keresztpont két kontaktuspárját kell összekapcsolni. Az i-edik vezetékpár két vezetéke tehát multiplikálva van a k-dik vezetékpárokat kapcsoló kontaktusokkal. A 3. ábrán a találmány szerinti kapuzó áramköri elrendezés elvi vázlata látható arra az esetre, ha a bemeneti vezetékpáron bevezetett bemeneti jelet nyolc kimeneti kapuval kívánjuk összekapcsolni, azaz nyolc különféle kapcsolatot kívánunk létrehozni a bemenettel. A kapuzandó feszültséget az 1 és 2 bemenetekre vezetjük, a nyolc kimeneti kapu pedig a 3-11 kimenetek két-két szomszédos pontja, azaz a legnagyobb számú K4, K5, K6 és K7 kapcsolóegységet tartalmazó oszlop egyes K4,, K42, Ks,, K52, K,,, K62 és K7,, K72 kapcsolóinak a kimenetei. A 3. ábrán jól látható a találmány lényege, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
