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Title:
CIRCUIT ARRANGEMENT WITH ADJUSTABLE ACTIVE AND/OR PASSIVE COMPONENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1989/007366
Kind Code:
A1
Abstract:
Circuit arrangement with adjustable amplifiers for microphones, headphones, loudspeakers, dial signal emitters or adjustable resistors for impedance adaptation, filtering functions, frequency-correcting devices or similar, used in telephone equipment and telephone installations or equipment connected during operation to telephone cables or similar, with adjustable amplifiers and passive components, which can be adjusted digitally in function of binary coded adjustment value data words. Said data words can be input into associated intermediate stores (6', 12', 13'...) supplied with current by the telephone cables (1, 2), where they can be stored in a volatile or non-volatile manner. All adjustment value intermediate stores (6', 12', 13'...) are connected to associate storage locations of a non-volatile central store (7) or designed as components of a central store in which the adjustable value data words provided for the individual intermediate stores (6', 12', 13'...) from an external data emitter can be input by means of a serial data bus (39). All adjustable amplifiers (19, 27, 37) and resistors (6, 12, 13...) including their associated intermediate stores (6', 12', 13'...), are incorporated, together with their current supply device (9) supplied via the telephone cable leads (1, 2) and either the central store (7) itself or the connections for an external central store with all connecting lines (18, 32) and switching devices (25, 31), in a single component manufactured by integrated circuit technology.

Inventors:
WURMITZER ARMIN (AT)
FORMANEK KARL (AT)
Application Number:
PCT/EP1989/000083
Publication Date:
August 10, 1989
Filing Date:
February 01, 1989
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG OESTERREICH (AT)
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
H03G3/00; H03G3/20; H04M1/76; H04M1/60; H04R25/00; (IPC1-7): H03G3/00; H04M1/57
Domestic Patent References:
WO1980001632A11980-08-07
Foreign References:
GB2146191A1985-04-11
DE3642828A11987-08-13
Other References:
See also references of EP 0389569A1
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Description:
Schaltungsanordnung mit stellbaren aktiven und bzw. oder passiven Bauteilen

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsaπordnung mit stellbaren Verstärkern für Mikrofone, Hörer, Lautsprecher, Wahlsignalgeber od. dgl. und bzw. oder stellbaren oder simulierten Widerständen für Impedanzanpassung, .Filterfunktionen, Einrichtungen zur Fre¬ quenzkorrektur oder zur Driftkompensation od. dgl., in Anwen¬ dung bei Fernsprechgeräten und Fernsprechanlagen bzw. - geraten, die an Fernsprechleitungen od. dgl. angeschaltet betrieben wer¬ den, mit stellbaren Verstärkern und passiven Bauelementen, die in Abhängigkeit von binär codierten Stellwert-Datenworten digi¬ tal einstellbar sind.

Einrichtungen der genannten Art befinden sich nicht nur in

Fernsprechteilnehmerstationen oder in Fernsprechvermittlungs- - anlagen, sondern auch bei Wechselsprechanlagen, Fernüberwa¬ chungssystemen und überhaupt bei allen Anlagen, bei denen akustische Signale erzeugt, empfangen, übertragen und aus- gesendet werden.

So sind beispielsweise zur optimalen Anpassung der elektrischen Betriebswεrte einer Fernsprechteilnehmerstation an gegebene oder gewünschte Betriebsbedingungen, wie z.B. die Anpassung des Abschlußwiderstaπdes an die jeweilige Leitungsläπge oder die Einstellung der gewünschten Hörer- oder Weckerlautstärke, in den Fernsprechgeräten diverse Stelleinrichtungen vorgesehen, von denen jede für sich einzeln einstellbar ist.

Stelleinrichtungen ähnlicher Art sind aber auch im Zusammenhang mit Hörgeräten bekannt geworden, beispielsweise durch die AT-PS 379.929 und durch die DE-OS 3 642 828, bei denen die Ver¬ stärker von in digitalen Speichern gespeicherten Größen gesteu¬ ert sind. In beiden Fällen sind Fernsteuergeräte vorgesehen, die mittels akustischer Signale die Speicherinhalte der digi¬ talen Speicher und damit die Verstärkungsgrade der Verstärker beeinflussen.

Im Zuge der Ausstattung der Fernsprechgeräte oder jener Ein¬ richtungen, die mit Mikrofonen, Hörern od. dgl. versehen sind, mit elektronischen Bauteilen stellt sich die Frage, bei welchen Bauteilen die herkömmliche Bauweise beibehalten werden soll und welche Bauteile zu einem einzigen, in integrierter Schaltkreis¬ technik ausgeführten, universell verwendbaren Bauteil zusammen¬ gefaßt werden können. Hierbei spielt nicht nur der technische Aufwand eine Rolle, sondern auch die Wirtschaftlichkeit der Aus¬ führung.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine in die¬ ser Hinsicht optimale Lösung zu finden, die dadurch erzielt wird, daß die stellbaren Verstärker und Widerstände in Abhängigkeit von binär codierten Stellwert-Datenworten digital einstellbar sind, die in zugeordnete, über die Sprechadern mit Strom ver¬ sorgte Stellwert-Zwischenspeicher einlesbar und dort flüchtig oder nichtflüchtig speicherbar sind und daß alle Stellwert- Zwischenspeicher an zugeordnete Speicherplätze eines nicht- flüchtigen Zentralspeichers angeschlossen oder selbst als Be- standteile des nichtflüchtigen Zentralspeichers ausgebildet sind, in den die für die einzelnen Zwischenspeicher vorgesehe¬ nen Stellwert-Datenworte aus einem externen Datengeber mittels eines seriellen Datenbusses einlesbar sind und daß alle stell¬ baren Verstärker und Widerstände samt ihren zugeordneten Zwi- schenspeichern mit ihrer aus den Sprechadern gespeisten Strom¬ versorgungseinrichtung sowie entweder der Zentralspeicher selbst oder die Anschlüsse für einen externen Zentralspeicher mit allen Verbindungsleitungen und Umschalteeinrichtungen in einem einzigen in integrierter Schaltkreistechnik ausgeführten Bau- teil zusammengefaßt sind.

Die Erfindung macht sich einerseits den Umstand zunutze, daß bis auf jene Bauteile wie Mikrofone, Hörer, Wahlsignalgeber usw., die aus Gründen der Handhabung nicht beliebig in Miniatur ausgeführt werden können, alle Bauteile in einem einzigen Bau¬ teil in integrierter Schaltkreistechnik zusammengefaßt sind.

Damit ergibt sich eine für eine -effiziente Fertigung wesent¬ liche Reduktion an diskreten Bauteilen. Anderseits bringt die Verwendung billiger flüchtiger Speicher als Zwischenspei¬ cher, deren gespeicherten Datenworte im stromlosen Zustand zwar gelöscht, jedoch vor jeder Inbetriebnahme aus dem gemeinsamen Zentralspeicher wieder eingeschrieben werden eine wesentliche Verbilligung der ganzen Anordnung.

Als Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in der Zeichnung die Bauteile einer rernsprechteilnehmerstelle dargestellt, wobei jene Bauteile, die gemeinsam zu einem in integrierter Schalt¬ kreistechnik ausgeführten Bauteil zusammengefaßt sind, durch strichpunktierte Linien von den anderen Bauteilen abgegrenzt sind.

Die in der Zeichnung dargestellte Fernsprechteilnehmerstelle ist mittels ihrer Sprechadern 1,2 mit ihrem zugeordneten Ver¬ bindungssatz verbunden, wobei die Sprechader 2 zugleich auch am Massepotential liegt. Über die Sprechadern erhält und sendet die Teilnehmerstelle nicht nur die Sprachinformationen, sondern bezieht über diese auch den Speisestrom für alle ihre Bauteile. Mittels einer Zenerdiode 3 ist die Spannung an der Ader 1 be¬ grenzt, beispielsweise auf +18 V. Mit 4 ist eine Gabelschaltung bezeichnet, die einerseits den Leituπgsabschluß für die Sprech- ädern 1,2 bildet und anderseits die Auskopplung der ankommenden Sprachsignale und die Einkopplung der abgehenden Sprachsignale bewirkt.

Mit 5 ist ein Nachbildungskondensator bezeichnet, der einen Teil einer stellbaren Nachbildungsschaltung bildet, die mit Hilfe einer Stelleinrichtung 6 eine Optimierung der Leitungs¬ abschlußimpedanz ermöglicht, die bekanntlich von der jeweiligen Leitungslänge abhängig ist. Die Stelleinrichtung 6 ist ebenso wie alle übrigen Stelleinrichtungen mit einem zugeordneten flüchtigen oder nichtflüchtigen Stellwert-Zwischenspeicher 6 ' versehen, der während des Betriebes der Anlage von einem nicht-

flüchtigen Zeπtralspeicher 7 ein binär codiertes Datenwort ein¬ geprägt erhält, oder als Bestandteil des nichtflüchtigen Zentral¬ speichers ein Datenwort gespeichert hat, das den jeweils gelten¬ den Stellwert repräsentiert. Im Falle der Stelleinrichtung 6 be- zeichnet dieser Stellwert einen Widerstandswert eines in der Ga¬ belschaltung 4 befindlichen, nicht näher dargestellten oh schen Widerstandes, der mit dem Kondensator 5 zusammenwirkend die Ab¬ schlußimpedanz der Sprechadern 1,2 bildet. Die Verbindungen vom Zentralspeicher 7 zu den einzelnen Stelleinrichtungen ist einer- seits durch einen vom Zentralspeicher 7 ausgehenden Pfeil und anderseits durch je einen zu jeder einzelnen Stelleinrichtung hinweisenden Pfeil symbolisiert. Ein weiterer Kondensator 8 dient zur Abgleichung zwecks Optimierung des Sprachwechsel¬ stromes.

Für die Stromversorgung der im integrierten Bauteil befind- liehen Bauelemente sowie der angeschlossenen Bauteile dient ein Spannungs- Versorgungsgerät 9, das seine Energie über die Sprech¬ adern 1,2 bezieht und eine Arbeitskennlinie aufweist, die den Vorschriften verschiedener Postverwaltungen hinsichtlich seines Energiebedarfes anpaßbar ist. Hierzu ist eine Messung des Strom¬ bedarfes erforderlich, der mittels eines Strommeßwiderstandes 10 gemessen wird. Für verschiedene Einrichtungen innerhalb des integrierten Bauteiles ist das Vorhandensein einer temperatur- stabilisierten Spannung erforderlich, die von einem Stabili¬ sator 11 geliefert wird. Zur Einstellung der jeweils geforder¬ ten Arbeitskennlinie dient ein Stellglied 12 mit einem zuge¬ ordneten Stellwert-Zwischenspeicher 12'. Ein weiteres Stell¬ glied 13 mit zugeordnetem Zwischenspeicher 13' dient zur Ein- Stellung des erwähnten in der Gabelschaltung 4 befindlichen Leitungs-Nachbildung, mit deren Hilfe auch das Mithören der eigenen Sprache des Fernsprechteilnehmers einstellbar ist. Wenn der Strombedarf der an den integrierten Bauteil angeschlossenen Geräte einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, wird mit- tels eines Signalgebers 14 ein Warnsignal ausgelöst. Der hierzu vorgegebene Schwellwert wird von einem Stellglied 15 mit zuge¬ ordnetem Zwischenspeicher 15' geliefert.

Während bisher alle Stellglieder, die im Zusammenhang mit der Stromversorgung und der Leitungsanpassung verwendet werden, er¬ wähnt wurden, werden in folgenden jene Stellglieder beschrie¬ ben, die im Zusammenhang mit stellbaren Verstärkern stehen, die für die Einstellung der Ströme des Mikrofons, des Hörers und der Wahleinrichtung vorgesehen sind. Für alle im folgenden er¬ wähnten Verstärker ist eine Temperaturkompensation vorgesehen, für die mittels eines Widerstandes 16 im Zusammenwirken mit einem Stellglied 17 mit zugeordnetem Zwischenspeicher 17 ' ein Temperaturkompeπsationsstrom erzeugt wird, der allen diesen Ver¬ stärkern zugeführt wird.

Ein über die Sprechadern 1,2 ankommendes Sprachsignal wird von der Gabelschaltung 4 über eine Leitung 18 einem Verstärker 19 zugeführt, dessen Verstärkungsgrad mittels eines Stellgliedes 20 mit zugeordnetem Zwischenspeicher 20' einstellbar ist. Die Ausgangsspaππung des Verstärkers 19 wird über einen πachge- schalteteπ Verstärker 21 invertiert. An dem damit gebildeten Brückenverstärker sind Schallgeber 22 wie Hörkapseln, Laut- Sprecher etc. anschließbar.

Das für den abgehenden Sprechverkehr vorgesehene Mikrofon ist mit 23 bezeichnet. Zur Einstellung des Mikrofonstromes dient ein Stellglied 24 mit zugeordnetem Zwischenspeicher 24'. Im Mikrofonstromkreis ist zusätzlich noch ein Schalter 25 einge¬ schaltet, der während der Mehrfrequenzwahl geöffnet ist. Der Mikrofonstrom wird über einen Kondensator 26 in den integrier¬ ten Bauteil eingekoppelt und dort einem Mikrofonverstärker 27 zugeführt. Dieser ist mit einem Stellglied 28 zur Verstärkungs- einstellung versehen, dem ein Zwischenspeicher 28' zugeordnet ist. Zur Einstellung des Frequenzganges des Mikrofonverstärkers ist ein Potentiometer 29 mit einem an seinen Abgriff geschal¬ teten weiteren Stellgliedes 30 mit zugeordnetem Zwischenspei¬ cher 30' vorgesehen. Der Ausgangsstrom des Mikrofoπverstärkers 27 gelangt über einen Umschalter 31 sowie über eine Leitung 32 zur Gabelschaltung 4, wo das abgehende Sprachsigπal in die

Sprechadern 1,2 eingekoppelt wird. Einer zusätzlichen Modifi¬ zierung des abgehenden Sprachsignales dient ein weiteres Stell¬ glied 33 mit zugeordnetem Zwischenspeicher 33' , das zusammen mit einem extern angeschalteten Kondensator 34 ein RC- Glied bildet.

Die Wahlsignale werden mittels eines Mehrfrequenz-Wahlsignalge¬ bers 35 erzeugt. Bei Betätigung des Wahlsignalgebers 35 wird zuerst der Umschalter 31 aus der gezeichneten Lage in die an- dere umgestellt, so daß die über einen Kondensator 36 übertra¬ genen, sowie über einen Wahlsignalverstärker 37 verstärkten Wahlsignale anstelle der Mikrofonsignale an die zur Gabelschal¬ tung 4 führende Leitung 32 gelangen. Der Wahlsignalverstärker 37 ist in seinem Verstärkungsgrad mittels eines Stellgliedes 38 verstellbar, dessen zugeordneter Zwischenspeicher mit 38' be¬ zeichnet ist. Damit ist der Pegel der Wahlsignale einstellbar.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel dient als Zentralspeicher ent¬ weder ein EAROM-Speicher (Electrical Alternating Read Only Memory) oder ein EEROM-Speicher (Electrical Erasible Read Only Memory). Die den einzelnen Zwischenspeichern zugeordneten Spei¬ cherplätze des Zentralspeichers 7 werden mittels eines seriel¬ len Datenbusses 39 durch ein externes Gerät mit. den entsprechen¬ den Daten belegt. Hierzu dient eine, dem Zentralspeicher 7 vor- geschaltete Logikschaltung 40. Eine Abfrageleitung 41 dient der externen Kontrolle der eingespeicherten Daten. Es ist aber auch möglich, den Zentralspeicher als externes Gerät auszubilden, dessen Daten über entsprechende Anschlüsse den einzelnen Zwi¬ schenspeichern zugeführt werden.

Bezugszeichenliste

1,2 Sprechadern

3 Zenerdiode

4 Gabelschaltuπg

5 Nachbildungskondensator

Stelleinrichtung ' ,12' ,13' ,15' 7' ,20' ,24' ,28' Stellwert-Zwischenspeicher 0' ,33' ,38' - = Zentralspeicher ,26,34,36 = Kondensator

= Versorgungsgerät 0 = Strommeßwiderstand 1 = Stabilisator 2,13,15,17,20, = Stellglied 4,28,30,33,38 4 = Signalgeber 6 = Widerstand 8,32 = Leitung 9,21 = Verstärker 2 = Schallgeber 3 = Mikrofon 5 = Schalter 7 = Mikrofonverstärker 9 = Potentiometer 1 = Umschalter 5 = Mehrfrequenz-Wahlsignalgeber 7 = Wahlsignalverstärker 9 = Datenbus 0 = Logikschaltung 1 = Abfrageleitung