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Schaltungsanordnung zur Umschaltung der Ruffrequenz eines
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Kurbelinduktors für Fernsprechanlagen.
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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Umschaltung der
Ruffrequenz eines Kurbelinduktors für Fernsprechanlagen.
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Es sind Fernsprechapparate bekannt, insbesondere tragbare Fernsprecher,
bei denen der Rufstrom mittels eines Kurbelinduktors erzeugt wird. Der Kurbelinduktor
besteht dabei aus einem den Rufstrom liefernden Generator, einem Übersetzungsgetriebe,
einer Umschalteinrichtung und einer Kurbel. Die Übersetzung ist so gewählt, daß
bei mäßig schneller Drehung der Kurbel am Ausgang des Kurbelinduktors eine Ruffrequenz
von etwa 25 Hz erzeugt wird. Die vom Kurbelinduktor gespeisten Wecker in den Fernsprechapparaten
sind im allgemeinen auf diese Ruffrequenz abgestimmt.
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Es gibt jedoch in Fernsprechsystemen auch Rufempfänger (z.B.
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in speziellen Übertragungen), die nicht auf eine Frequenz von 25 Hz,
sondern auf 50 Hz abgestimmt sind. Auch solche Rufempfänger sollen nun mit dem Kurbelinduktor
betrieben werden.
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Zu diesem Zweck wäre es denkbar, das Getriebe des Kurbelinduktors
zu erweitern und umschaltbar zu machen. Dies hätte jedoch die Nachteile, daß zusätzliche
Getrieberäder und die Frequenzumschalteinrichtung den Kurbelinduktor unerwünscht
räumlich vergrößern, daß gleiche Ankermasse und doppelte Umdrehungsgeschwindigkeit
ein höheres Drehmoment erfordern und daß bei bestehenden Fernsprechapparaten der
Kurbelinduktor nicht weiterverwendet werden kann, sondern ausgetauscht werden muß.
Die Kosten wären damit verhältnismäßig hoch.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung
zur Umschaltung der Ruffrequenz eines Kurbelinduktors zu schaffen, bei der die Ruffrequenz
von 25 Hz auf 50 Hz umgeschaltet werden kann, ohne den vorhandenen Kurbelinduktor
ändern zu müssen, und wobei diese Umschaltanordnung robust und
preisgünstig
sein soll.
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Dies wird gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten
Merkmale erreicht.
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Die Umsteuerung des Relais jeweils in den Maxima der Kurbelinduktorwechselspannung
wird in einfacher Weise mittels der im Anspruch 2 gekennzeichneten Maßnahmen erreicht.
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Zweckmäßiger Weise besteht das TransistorrelaLs aus den in Anspruch
3 angegebenen Teilen.
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Um den Strombedarf der Umschaltanordnungazu zu verringern, werden
die Maßnahmen gemäß Anspruch 4 vorgeschlagen.
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Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zur Umschaltung der Ruf frequenz eines
Kurbelinduktors gemäß der Erfindung und Fig. 2 a bis e Spannungsverläufe an verschiedenen
Punkten der Umschaltanordnung.
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In Fig 1 ist mit I die Induktionsspule des Kurbelinduktors bezeichnet,
an der bei Betätigung der Kurbel eine Wechselspannung mit einer Frequenz von 25
Hz auftritt. An die Induktionsspule I ist mittels einer Taste T eine Steuerschaltung
anschaltbar, die aus einer Gleichrichter- und Spannungkonstanthalteanordnung G,
W1, Z, C1, einem als Phasenschieber dienenden RC-Glied W2, C2, einer Verstärkerstufe
mit einem Transistor T1 und einer Gegentaktverstärkerstufe mit zwei komplementären
Transistoren T2, T3 besteht, an deren Ausgang ein Relais R angekoppelt ist.
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Die Kurbelinduktorwechselspannung wird mittels eines Gleichrichters
G gleichgerichtet. Die gleichgerichtete Spannung wird über einen Widerstand W1 einer
Parallelschaltung aus einem
Kondensator C1 und einer Zenerdiode
Z zugeführt. Der Widerstand W1 dient in Verbindung mit dem Kondensator Cl der Glättung
der gleichgerichteten Wechselspannung und zur Vorspannung der Zenerdiode Z, die
die Gleichspannung konstant hält. Die an der Zenerdiode Zan Verbindungpunkten P,
0 abfallende Gleichspannung dient als Speisespannung für die Transistorverstärkerstufen.
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Der der Induktionsspule I abgewandte Anschluß deçr Taste T ist über
einen Kondensator C2 und einen mit diesem in Reihe liegenden Widerstand W2 mit dem
Verbindungspunkt 0 verbunden.
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Ein n-p-n-Transistor T1 ist über einen Widerstand W3 mit dem gemeinsamen
Verbindungspunkt des Kondensators C2 und des Widerstandes W2 und über einen Vorspannungwiderstand
W4 mit dem Verbindungspunkt P sowie mit seinem Emitter mit dem Verbindungspunkt
0 und mit seinem Kollektor über einen Widerstand W5 mit dem Verbindungpunkt P verbunden.
Die miteinander verbundenen Basen zweier komplementärer Transistoren T2 (n-p-n-Transistor),
T3 (p-n-p-Transistor) sind mittels eines Spannungstei lers W6, W7 vorgespannt und
mittels eines Kondensators C3 mit dem Kollektor des Transistors T1 gekoppelt. Der
Kollektor des Transistors T2 ist mit dem Verbindungspunkt P verbunden, während der
Kollektor des Transistors T3 mit dem Verbindungspunkt 0 verbunden ist. Ein bistabiles
Relais R ist mit reinem einen Anschluß über einen Kondensator C4 an die miteinander
verbundenen Emitter der Transistoren T2, T3 und mit seinem anderen Anschluß an den
Verbindungspunkt 0 angeschlossen. Das Relais R trägt zwei Umschaltkontakte rl, r2,
die nach Art eines Polwenders die Induktonsspule I mit einem Ausgang A der Schaltungsanordnung
verbinden. Dabei sind die beweglichen Federn dieser Kontakte an jeweils einen Ausgangsanschluß
der Induktonsspule I angeschlossen, während die Ruhefeder des Kontakts rl und die
Arbeitsfeder des Kontakts r2 an den einen Ausgangsanschluß und die Arbeitsfeder
des Kontakts rl und die Ruhefeder des Kontakts r2 an den anderen Anschluß des Ausgangs
A angeschlossen sind.
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An Hand der Fig. 2 wird die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung
nach Fig. 1 erläutert. Im Ruhezustand der Schaltungsanordnung tritt bei Betätigung
der Kurbel am Ausgang A eine Wechselspannung mit der Frequenz von 25 Hz auf, wie-
sie in Fig. 2a gezeigt ist.
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Wird die Taste T gedrUckt, so wird die Steuerschaltung fUr das Relais
R eingeschaltet. Mittels des RC-Gliedes W2, C2 wird die Wechselspannung um gO Grad
phasenverschoben, wie in Fig. 2b gezeigt ist. Die am Widerstand W2 abfallende Steuerspannung
U5 wird dem Transistor T1 zugeführt, der jeweils etwa bei Beginn einer negativen
Halbwelle der Steuerspannung Us ausschaltet und etwa beim Ende einer solchen Halbwelle
einschaltet, wie in Fig. 2c gezeigt ist; die dort gezeigte Spannung UT1 tritt zwischen
Kollektor und Emitter des Transistors T1 auf. An den Basen der Transistoren T2,
T3 wird bei jedem Ausschalten des Transistors T1 ein positiver Impuls und bei jedem
Einschalten des Transistors T1 ein negativer Impuls erzeugt, hervorgerufen durch
Lade- und Entladevorgänge des Kondensators C3. Diese Impulse sind in Fig. 2d als
Spannung US/T2 gezeigt und steuern die Transistoren T2 und T3 abwechselnd kurzzeitig
leitend, so daß aufgrund von Ladungsvorgängen des Kondensators c4 über den Transistor
T2 und Entladevorgängen des Kondensators C4 Uber den Transistor T3 das Relais R
abwechselnd umgeschStet wird.
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Die Kontakte rl, r2 polen dann die Wechselspannung der Induktionsspule
I gemäß der in Fig. 2e gezeigten Kurve um, sodaß eine Wechselspannung UA mit einer
Frequenz von 50 Hz am Ausgang A abgegeben wird. Die Wechselspannung UA ist oberwellenhaltig,
was für den Anwendungszweck jedoch kaum Bedeutung hat.
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Durch entsprechende Bemessung des Widerstandes W4 läßt sich die Schaltschwelle
des Transistors derart kompensieren und die Ansprechzeit des Relais R derart berücksichtigen,
daß die Umschaltung der Kontakte rl, r2 tatsächlich zu Zeiten des Auftretens der
Maxima der Wechselspannung UI erfolgt.
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Diese Umschaltanordnung benötigt wenig Platz und kann als Vorschaltgerät
ausgebildet
sein. Sie verbraucht aufgrund der impulsmäßigen Steuerung des Relais R wenig Strom.
Zweckmäßigerweise werden die beweglichen Federn der Kontakte rl, r2 mechanisch miteinander
gekoppelt, um Kurzschlüsse am Ausgang A zu vermeiden.
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Alternativ können die Transistorvorverstärkerstufe, die regen taktverstärkerstufe
und das Relais galvanisch miteinander gekoppelt sein,*und als Relais kann dann ein
normales Relais mit einseitiger Ruhelage verwendet werden; in diesem Fall entfallen
die Kondensatoren C3 und C4; allerdings verbraucht ein solches Relais dann dauernd
Strom.
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Alternativ können auch andere Spannungskonstanthalter statt der Zenerdiode
Z verwendet werden,beispielsweise die bekannten, mit einem Regeltransistor im Längszweig
arbeitenden.
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Auch kann das RC-Glied W2, C2 als Integrator geschaltet sein, wobei
also diese beiden Schaltglieder vertauscht in der Schaltungsanordnung nach Fig.l
liegen.