DE2523620C3 - Konferenzschaltung - Google Patents
KonferenzschaltungInfo
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M3/00—Automatic or semi-automatic exchanges
- H04M3/42—Systems providing special services or facilities to subscribers
- H04M3/56—Arrangements for connecting several subscribers to a common circuit, i.e. affording conference facilities
Description
Die Erfindung betrifft eine Konferenzschaltung mit einer Vielzahl von Koppelschaltungen, die je mit einer
äußeren Leitung verbundene Eingangsanschlüsse und mit der Konferenzschaltung verbundene Ausgangsanschlüsse
aufweisen, wobei die Koppelschaltungen paarweise angeordnet sind und einen Satz von in Reihe
geschalteten Anschlüssen aufweisen, und mit einem Verstärker zur Kopplung von Signalen von einem Paar
von Kopplungsschaltungen zu anderen Kopplungsschaltungen.
Eine Konferenzschaltung, die eine doppelt gerichtete Übertragung zwischen drei oder mehreren Fernsprechteilnehmern
ermöglicht, stellt eine Anzahl von Anforderungen, die in ihrer Gesamtheit schwer zu erfüllen sind.
Eine zuverlässige Übertragung zwischen allen Fernsprechteilnehmern bzw. Konferenzteilnehmern macht
die Aufrechterhaltung brauchbarer Signalpegel erforderlich. Ferner muß eine sich aufschaukelnde Zirkulation
von Signalen zwischen den Konferenzteilnehmern trotz eventuell vorhandener Impedanzfehlanpassungen
zwischen den Teilnehmern verhindert werden. Die Güte der Konferenzschaltung sollte soweit als möglich von
der Anzahl der zur Konferenz zusammengeschalteten Teilnehmerleitungen unabhängig sein. Aufgrund dieser
schwierigen und sich häufig widersprechenden Anforderungen haben Konferenzverbindungen bisher verhältnismäßig
empfindliche und komplizierte Anordnungen erforderlich gemacht, bei denen speziell ausgebildete
Kabelnetzwerke und/oder eine große Anzahl von Verstärkern benutzt werden.
Die eingangs definierte Konferenzschaltung ist aus der US-PS 3108157 bekannt. Diese Druckschrift
beschäfigt sich in erster Linie mit dem Problem, eine Konferenzschaltung verfügbar zu machen, bei der die
Dämpfung der Sprachsignale vermindert und gleichzeitig die notwendige Anzahl von Verstärkern reduziert
wird. Dies wird jedoch nur durch einen sehr komplexen Aufwand für die Koppelschaltungen erzielt. So sind bei
einem Ausführungsbeispiel drei Koppelschaltungen vorgesehen, die jeweils aus einem Übertrager mit sechs
Wicklungen bestehen.
Dem Anmeldungsgegenstand liegt die Aufgabe zugrunde, den schaltungstechnischen Aufwand der
bekannten Konferenzschaltung weiter zu verringern, ohne die anderen Anforderungen, wie z. B. Sprachqualität,
zu beeinträchtigen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Ausgangsanschlüsse der Koppelschaltungen
jedes Paares in Reihe geschaltet sind, daß die Ausgangsanschlüsse der drei Paare unter Bildung eines
Sechsecks in Reihe geschaltet sind, wobei jeweils zwei Paare an einem gemeinsamen Punkt zusammengeschaltet
sind, daß die Konferenzschaltung ferner drei Paare von je in Reihe geschalteten Widerständen praktisch
gleichen Wertes aufweist und jedes Widerstandspaar parallel zu den Ausgangsanschlüssen eines Koppelschaltungspaares
unter Bildung von drei Parallelschaltungen liegt, daß ein Differenzverstärker jeweils mit
einem Eingang an den gemeinsamen Verbindungspunkt eines Widerstandspaares und mit dem anderen Eingang
an den gemeinsamen Verbindungspunkt der Ausgangsanschlüsse des zugeordneten Koppelschaltungspaares
angeschaltet ist, um eine symmetrische Brückenschaltung zur Feststellung und Verstärkung von Signalen an
den Ausgangsanschlüssen einer Koppelschaltung in der Brückenschaltung zu bilden, und daß der Ausgang des
Verstärkers jeder Brückenschaltung jeweils mit dem gemeinsamen Punkt zwischen den anderen beiden
Brückenschaltungen verbunden ist, wodurch das Signal von den Ausgangsanschlüssen einer der Koppelschaltungen
den Ausgangsanschlüssen der anderen Koppelschaltungen zur Übertragung über die Koppelschaltungen
zu den äußeren Leitungen zugeführt wird.
Diese Schaltung genügt gleichzeitig allen oben erläuterten Anforderungen für Fernsprechkonferenzschaltungen,
und zwar bei minimalem Aufwand und einfacher Schaltungsauslegung. Dabei wird eine Konferenzschaltung
mit sechs Anschlüssen realisiert. Drei
Paare von Widerständen mit praktisch gleichem Widerstandswert sind mit benachbarten Anschlußpaaren
so zusammengeschaltet, daß sich drei symmetrische Brückenschaltungen ergeben. Jede Brückenschaltung
enthält einen Differenzverstärker, der die in seiner Brückenschaltung entstehenden Signale aufnimmt und
verstärkt Der Ausgang jedes Differenzverstärkers liegt am gemeinsamen Verbindungspunkt zwischen den
beiden anderen Brückenschaltungen, so daß ein Signal von einem Anschluß den anderen Anschlüssen der
K.onferer>7schaltung zugeführt wird. Bei dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel sind die Sekundärwicklungen von sechs transformatorgekoppelten Anschlüssen in
Reihe zu einem geschlossenen Sechseck zusammengeschaltet Gewählte Paare benachbarter Sekundärwicklungen
bilden jeweils eine Seite der symmetrischen Brückenschaltungen, die durch zwei in Reihe geschaltete
Widerstände ergänzt werden, welche zwischen den beiden äußeren Punkten jedes gewählten Paares von
Sekundärwicklungen liegen. Insgesamt werden drei Brückenschaltungen dieser Art gebildet. Jede Brückenschaltung
enthält außerdem einen Differenzverstärker, dessen erster Eingang an den gemeinsamen Verbindungspunkt
zwischen dem gewählten Paar von Sekundärwicklungen liegt und dessen anderer Eingang mit
dem gemeinsamen Verbindungspunkt zwischen den beiden Widerständen verbunden ist, die diese Brückenschaltung
vervollständigen. Der Ausgang des Differenzverstärkers einer Brückenschaltung treibt den gemeinsamen
Knotenpunkt zwischen den beiden anderen Brückenschaltungen. Jeder Differenzverstärker weist
eine hohe Eingangsimpedanz, niedrige Ausgangsimpedanz und einen Verstärkungsfaktor von zwei auf. Auf
Grund der symmetrischen Auslegung der Schaltung und der Eigenschaften der Differenzverstärker wird ein an
einem Anschluß verscheinendes Signal auch dem anderen Anschluß der gleichen Brückenschaltung
zugeführt und an die vier Anschlüsse der anderen Brückenschaltungen über den Differenzverstärker derjenigen
Brückenschaltung angekoppelt, von der das Signal ausgeht, so daß Konferenzgespräche zwischen
allen sechs Anschlüssen ermöglicht sind.
In der Zeichnung ist das Schaltbild einer Konferenzschaltung
mit sechs Anschlüssen nach der Erfindung dargestellt.
Jeder der in der Zeichnung dargestellten Anschlüsse kann ein Anschlußpunkt für die Fernsprechleitung eines
Teilnehmers, d. h. eines Konferenzteilnehmers sein. Die Anschlüsse 1 bis 6 enthalten jeweils ein Klemmenpaar,
das mit dem Primärkreis eines von mehreren Koppelnetzwerken oder Übertragern 11 bis 16 verbunden ist.
Die Sekundärwicklungen der Übertrager 11 bis 16 sind
in Reihe zu einem geschlossenen Sechseck verbunden. Außerdem erkennt man aus der Zeichnung, daß die
Sekundärwicklungen benachbarter Übertragerpaare, beispielsweise der Übertrager 11 und 16, zwei Zweige
einer Brückenschaltung bilden. Die erste Brückenschaltung, die die Übertrager 11 und 16 enthält, wird durch
zwei in Reihe geschaltete Widerstände 19 und 21 vervollständigt. An den »End«-Punkten dieser Brücken- '
schaltung liegen die Knotenpunkte 17 und 18. Eine zweite Brückenschaltung enthält die Sekundärwicklungen
der Übertrager 12 und 13 und die Reihenwiderstände 22 und 23. Der Knotenpunkt 18 ist der gemeinsame
Verbindungspunkt zwischen der ersten und der zweiten > Briiekenschaltung. Die Sekundärwicklungen der Übertrager
14 und 1.5 bilden zusammen mit den Reihenwider· stände 26 und 27 eine dritte Briiekenschaltung. Der
Knotenpunkt 24 ist der zweiten und dritten Brückenschaltung gemeinsam, während der Knotenpunkt 17 der
ersten und dritten Briiekenschaltung gemeinsam ist. Jede Brückenschaltung enthält außerdem einen Differenzverstärker.
Die Differenzeingänge der Verstärker 28, 29 und 31 sind an die erste, zweite bzw. dritte
Briiekenschaltung angekoppelt. Alle Verstärker in der Zeichnung sind im wesentlichen gleich ausgebildet
Darüber hinaus weist jeder Verstärker hohe Eingangsimpedanz, niedrige Ausgangsimpedanz und eine Spannungsverstärkung
von zwei auf. Jeder Verstärker besitzt zwei Differenzeingänge, die an die symmetrischen
Knotenpunkte ihrer jeweiligen Brückenschaltung angekoppelt sind (beispielsweise ist der Verstärker 28 mit
den Knotenpunkten 32 und 33 der ersten Brückenschaltung verbunden). Zur Erzielung der gewünschten
Eigenschaften sollten die Eingangsanschlüsse jedes Verstärkers unter Beachtung gleicher Polarität an die
jeweilige Briiekenschaltung angeschaltet werden. Beispielsweise Hegt der invertierende Eingangsanschluß
jedes Verstärkers am Widerstandszweig der jeweiligen Brückenschaltung. Der Ausgang jedes Verstärkers liegt
am gemeinsamen Knotenpunkt zwischen den anderen beiden Brückenschaltungen des Sechsecks.
Vor einer Erläuterung der Betriebsweise sollen typische Eigenschaften und Werte für die Bauteile
angegeben werden. Die Nennimpedanz einer Fernsprechteilnehmerleitung liegt üblicherweise bei
600 0hm. Dieser Wert sollte die Grundlage für die Auswahl der Eigenschaften und Werte für die Bauteile
der Konferenzschaltung sein. Der Fachmann kann selbstverständlich auch andere Werte bei der praktischen
Verwirklichung der Erfindung benutzen. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Übertrager
11 bis 16 elektrisch gleich ausgebildet und weisen zwischen der Primär- und Sekundärwicklung ein
Windungsverhältnis nahe eins auf. Alle Widerstände in den Zeichnungen haben einen Nennwert von etwa
600 Ohm, der zur Aufrechterhaltung der Symmetrie zwischen den drei Brückenschaltungen der Konferenzschaltung
dient. Der für die Verstärker 28, 29 und 31 benutzte Differenzverstärker sollte eine hohe Eingangsimpedanz besitzen. Ein typischer Wert liegt bei etwa
15 k/Ohm. Die Ausgangsimpedanz der Verstärker sollte
niedrig sein, beispielsweise etwa 10 Ohm betragen. Schließlich sollte jeder Verstärker eine Gegentaktverstärkung
von etwa 6 dB besitzen und eine Gleichtaktverstärkung, die so niedrig wie möglich ist. Es gibt eine
Vielzahl von integrierten Differenzverstärkern, die von verschiedenen Herstellern verfügbar und für die
Zwecke der vorliegenden Erfindung brauchbar sind.
Es soll jetzt die Arbeitsweise für das Ausführungsbeispiel
der Erfindung bei der Herstellung von Konferenzgesprächen beschrieben werden. Zur Erläuterung sei
angenommen, daß ein Signal vom Anschluß 1 oder 6 ausgeht, und daß alle anderen Anschlüsse passiv sind.
Betrachtet man die erste Brückenschaltung zwischen den Knotenpunkten 17 und 18, die mit dem Ausgang der
Verstärker 29 bzw. 31 verbunden sind, so wird ein vom Anschluß 1 oder 6 ausgehendes Signal eine entsprechende
Spannung in der Sekundärwicklung dieses Anschlusses erzeugen. Da die Knotenpunkte 17 und 18
im wesentlichen auf Erdpotential liegen, weil die zweite und dritte Brückenschaltung symmetrisch sind, bewirken
die niedrigen Ausgangsimpedanzen der Verstärker 29 und 31 eine Zusammenschaltung der Knotenpunkte
17 und 18 durch Bereitstellung eines Signalweges niedriger Impedanz nach Erde. Demgemäß erscheint
ein entweder vom Anschluß 1 oder vom Anschluß 6 ausgehendes Signal auch am anderen Anschluß über die
zusammengeschalteten Sekundärwicklungen der Übertrager 11 und 16. Gleichzeitig erzeugt das ankommende
Signal eine Spannungsdifferenz zwischen den Knotenpunkten 32 und 33, die dem Verstärker 28 zugeführt
wird. Da die Knotenpunkte 17 und 18 auf Erdpotential gehalten sind, erscheint kein Potential am Knotenpunkt
33. Das Ausgangssignal des Verstärkers 28 ist an den Knotenpunkt 24 angelegt, der der gemeinsame Verbindungspunkt
der zweiten und dritten Brückenschaltung ist.
Auf Grund der symmetrischen Auslegung der zweiten und dritten Brückenschaltung erzeugt das Ausgangssignal
des Verstärkers 28 gleiche Spannungsabfälle über den Zweigen der jeweiligen Brückenschaltungen.
Demgemäß wird keine Differenzspanniing an den Eingängen der Verstärker 29 und 31 erzeugt, und deren
Ausgänge bleiben auf Erdpotential. Die an den Knotenpunkt 24 angelegte Spannung teilt sich gleichmäßig
zwischen den in Reihe geschalteten Sekundärwicklungen der beiden Brückenschaltungen auf. Das
heißt, der Spannungsabfall an jeder Sekundärwicklung der Übertrager 12 und 13 ist gleich der halben Spannung
am Knotenpunkt 24. Die gleiche Spannungsaufteilung gilt entsprechend für die Sekundärwicklungen der
Übertrager 14 und 15 in der dritten Brückenschaltung. Bei einem Verstärkungsfaktor von zwei des Verstärkers
28, der das ankommende Signal verstärkt, steht also nach der Signalteilung ein Signal mit dem gleichen Pegel
wie das ankommende Signal an den anderen Anschlüssen zur Verfügung. Man erkennt also, daß jedes vom
Anschluß 1 oder 6 ausgehende Signal eine Spannungsdifferenz zwischen Jen Knotenpunkten 32 und 33
erzeugt, die verstärkt und an den Knotenpunkt 24 für die anderen beiden Brückenschaltungen angelegt wird.
Die obige Erläuterung für die Betriebsweise der Konferenzschaltung mit Bezug auf Signale, die von der
ersten Brückenschaltung ausgehen, läßt sich durch Anwendung des bei der Analyse von Schaltungen
benutzten Überlagerungsprinzips auf Signale anwenden, die gleichzeitig von einer beliebigen Kombination
von Anschlüssen ausgehen. Da die von jeder Brückenschaltung ausgehenden Signale von unabhängigen
Quellen stammen und die Konferenzschaltung ein lineares Netzwerk ist, läßt sich die gesamte Betriebsweise
der Konferenzschaltung dadurch analysieren, daß man das Ansprechen auf jede individuelle Signalquelle
summiert, wobei alle anderen Signalquellen unwirksam gemacht werden (d.h., deren Spannung auf Null
reduziert wird unter Beibehaltung ihres Innenwiderstandes). Demgemäß läßt sich die additive Eigenschaft
des Überlagerungsprinzips zur Ausdehnung der oben angegebenen Analyse für die Betriebsweise der
Schaltung verwenden, um alle Brückenschaltungen der Konferenzschaltung zu erfassen. Ein von der zweiten
Brückenschaltung am Anschluß 2 oder 3 ausgehendes Gesprächsignal wird also vom Verstärker 29 verstärkt
und an den Knotenpunkt 17 angelegt. Dieses Signal wird dann an die beiden anderen Brückenschaltungen
angekoppelt. Entsprechend werden von den Anschlüssen 4 oder 5 ausgehende Signale untereinander und über
den Verstärker 31 an den Knotenpunkt 18 übertragen, wodurch die Signale zur ersten und zweiten Brückenschaltung
laufen. Die drei Verstärker, die die von den jeweiligen Brückenschaltungen ausgehenden Signale
aufnehmen und verstärkt an die anderen Brückenschaltungen ankoppeln, ermöglichen demgemäß Konferenzgespräche
zwischen allen sechs Anschlüssen der Konferenzschaltung.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Konferenzschaltung ohne Schwierigkeiten an eine Verwendung in
Verbindung mit zusammengesetzten Zeichengabeanordnungen üblicher Art angepaßt werden kann, indem
die Koppelübertrager durch solche Anordnungen ersetzt werden. Durch diesen Ersatz wird auf einfache
Weise eine Zuführung von Speisestrom für die an die Konferenzschaltung angeschaltete Teilnehmerleitung
und ein Nebenschluß der Konferenzschaltung für Überwachungszeichen ermöglicht.
Hici/u 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Konferenzschaltung mit einer Vielzahl von Koppelschaltungen, die je mit einer äußeren Leitung
verbundene Eingangsanschlüsse und mit der Konferenzschaltung verbundene Ausgangsanschlüsse aufweisen,
wobei die Koppelschaltungen paarweise angeordnet sind und einen Satz von in Reihe
geschalteten Anschlüssen aufweisen, und mit einem Verstärker zur Kopplung von Signalen von einem
Paar von Kopplungsschaltungen zu anderen Kopplungsschaltungen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausgangsanschlüsse der Koppelschaltungen jedes Paares in Reihe geschaltet sind,
daß die Ausgangsanschlüsse der drei Paare unter Bildung eines Sechsecks in Reihe geschaltet sind, wobei jeweils zwei Paare an einem gemeinsamen Punkt (17,18,24) zusammengeschaltet sind,
daß die Konferenzschaltung ferner drei Paare von je in Reihe geschalteten Widerständen (19, 21, 22, 23, 26,27) praktisch gleichen Wertes aufweist und jedes Widerstandspaar parallel zu den Ausgangsanschlüssen eines Koppelschaltungspaares unter Bildung von drei Parallelschaltungen liegt,
daß ein Differenzverstärker (28, 29, 31) jeweils mit einem Eingang an den gemeinsamen Verbindungspunkt (33) eines Widerstandspaares und mit dem anderen Eingang an den gemeinsamen Verbindungspunkt (32) der Ausgangsanschlüsse des zugeordneten Koppelschaltungspaares angeschaltet ist, um eine symmetrische Brückenschaltung zur Feststellung und Verstärkung von Signalen an den Ausgangsanschlüssen einer Koppelschaltung in der Brückenschaltung zu bilden,
daß die Ausgangsanschlüsse der drei Paare unter Bildung eines Sechsecks in Reihe geschaltet sind, wobei jeweils zwei Paare an einem gemeinsamen Punkt (17,18,24) zusammengeschaltet sind,
daß die Konferenzschaltung ferner drei Paare von je in Reihe geschalteten Widerständen (19, 21, 22, 23, 26,27) praktisch gleichen Wertes aufweist und jedes Widerstandspaar parallel zu den Ausgangsanschlüssen eines Koppelschaltungspaares unter Bildung von drei Parallelschaltungen liegt,
daß ein Differenzverstärker (28, 29, 31) jeweils mit einem Eingang an den gemeinsamen Verbindungspunkt (33) eines Widerstandspaares und mit dem anderen Eingang an den gemeinsamen Verbindungspunkt (32) der Ausgangsanschlüsse des zugeordneten Koppelschaltungspaares angeschaltet ist, um eine symmetrische Brückenschaltung zur Feststellung und Verstärkung von Signalen an den Ausgangsanschlüssen einer Koppelschaltung in der Brückenschaltung zu bilden,
und daß der Ausgang des Verstärkers (28, 29, 31) jeder Brückenschaltung jeweils mit dem gemeinsamen
Punkt (24,17,18) zwischen den anderen beiden Brückenschaltungen verbunden ist, wodurch das
Signal von den Ausgangsanschlüssen einer der Koppelschaltungen den Ausgangsanschlüssen der
anderen Koppelschaltungen zur Übertragung über die Koppelschaltungen zu den äußeren Leitungen
zugeführt wird.
2. Konferenzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Eingänge des
Differenzverstärkers ein invertierender Eingang und der andere Eingang ein nichtinvertierender Eingang
ist.
3. Konferenzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge des Verstärkers
hohe Impedanz und der Ausgang des Verstärkers niedrige impedanz besitzen.
Applications Claiming Priority (1)
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