PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69322699T2 10.06.1999
EP-Veröffentlichungsnummer 0577474
Titel Weckschaltung für einen Telefonapparat
Anmelder Matra Nortel Communications, Quimper, FR
Erfinder Le Corre, Jean-Luc, F-29000 Quimper, FR
Vertreter Schaumburg und Kollegen, 81679 München
DE-Aktenzeichen 69322699
Vertragsstaaten DE, ES, GB, IT
Sprache des Dokument Fr
EP-Anmeldetag 24.06.1993
EP-Aktenzeichen 934016239
EP-Offenlegungsdatum 05.01.1994
EP date of grant 23.12.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.06.1999
IPC-Hauptklasse H04M 19/04

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weckschaltung, insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, eine Weckschaltung für einen Telefonapparat.

Man kennt Weckschaltungen mit einem Lautsprecher, der Signale von einem Verstärker empfängt, wobei der Verstärker einen Versorgungseingang, der über ein Schaltnetzteil mit einer ein Wecksignal bereitstellenden Weckleitung verbunden ist, und einen Takteingang hat, der ein Taktsignal empfängt. Die Stromstärke des Taktsignales variiert zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert, die konstant sind und den Verstärker im Sättigungsbereich betreiben. Die Funktionsweise dieser Schaltungen wirft verschiedene Probleme auf. Ein erstes Problem besteht im Erreichen einer ausreichenden Schalleistung, d. h. mindestens gleich einem erforderlichen Minimum, für eine Nennspannung des Wecksignals, indem eine zufriedenstellende Funktionsweise gewährleistet wird, wenn die Spannung des Wecksignals relativ zur Nennspannung gering ist. Man hat in der Tat bei den bestehenden Schaltungen festgestellt, daß sie, wenn sie gut an ein Wecksignal mit einer Nennspannung, beispielsweise in der Größenordnung von 80 Volt, angepaßt sind, dazu neigen, einen Ton unterschiedlicher Schalleistung aus Energiemangel von sich zu geben, wenn die Spannung des Wecksignals gering ist, beispielsweise in der Größenordnung von 25 Volt, und insbesondere, wenn der Telefonapparat an einer langen Leitung mit zwei oder drei parallelgeschalteten Apparaten angeschlossen ist, wobei diese Erscheinung allgemein unter der Bezeichnung Pendeln bekannt ist. Dieses Problem ist um so aktueller als die Spannungsnormen des Wecksignals je nach Land derart variieren, daß eine Weckschaltung, die gut an die Normen eines Landes angepaßt ist, schlecht an die eines Nachbarlandes angepaßt sein kann. Daher ist es derzeit notwendig, Weckschaltungen vorzusehen, die je nach Land besonders unterschiedlich sind.

Ein zweites Problem besteht im Erreichen einer linearen Veränderung der ausgesendeten Schalleistung, wenn die Weckschaltung mit einer Regeleinrichtung für die Lautstärke verbunden ist, wobei die Regeleinrichtung im allgemeinen einen Einfluß auf den Verstärkungsgrad des Verstärkers hat. In der Tat erfolgt die Verteilung der Lautstärke in den bestehenden Schaltungen, in denen die Leistung des Wecksignals nicht berücksichtigt wird, relativ zur verfügbaren Leistung bei der Nennspannung des Wecksignals, so daß, wenn das Wecksignal nicht auf Nennspannung ist, die verfügbare Leistung schon in den unteren Re gelhöhen der Lautstärke verwendet wird, und eine Änderung der Regelung im Sinne einer Erhöhung der Lautstärke über den Pegel, der der verfügbaren Leistung entspricht, ohne Wirkung auf die von dem Lautsprecher abgegebene Schalleistung bleibt, oder sogar ein Pendeln hervorrufen kann, wobei die geforderte Leistung dann stärker ist als die verfügbare Leistung.

Das Ziel der Erfindung ist, diese Probleme zu lösen oder sie jedenfalls zu verringern, und zwar mit einer Weckschaltung, die direkt an die Wecknormen der verschiedenen Länder angepaßt ist oder auf sehr leichte Art an die besonderen Normen eines Landes angepaßt werden kann.

Zum Erreichen dieses Zieles sieht man erfindungsgemäß eine Weckschaltung der vorher erwähnten Art vor, mit einer Regeleinrichtung, die eingangsseitig mit der Weckleitung zum Geben eines für die Leistung des Wecksignales repräsentativen Kennsignales, und ausgangsseitig mit einer Transformationseinrichtung verbunden ist, die eine durch das Taktsignal Transformierte des Kennsignales sicherstellt und diese Transformierte am Takteingang des Verstärkers bereitstellt.

Im Gegensatz zu den früheren Vorrichtungen, variieren auf diese Weise die minimalen und maximalen Werte des Taktstromes am Eingang des Verstärkers in Abhängigkeit der verfügbaren Leistung in dem Wecksignal, so daß die durch den Verstärker am mit der Weckleitung verbundenen Versorgungseingang geforderte Leistung immer proportional zur verfügbaren Leistung bleibt und daher sogar bei einer maximalen Verstärkungsregelung des Verstärkers kein Pendeln hervorruft. Außerdem entspricht in dem Fall, in dem der Verstärker einen Eingang hat, der eine Regelung des Hörpegels ermöglicht, die maximale Regelung des Hörpegels automatisch der maximalen verfügbaren Leistung in dem Wecksignal, und die mittleren Hörpegel entsprechen daher tatsächlich den gedämpften Leistungen des Wecksignals, das durch den Lautsprecher in bezug auf die maximale bei Regelung mit maximaler Höhe abgegebene Leistung abgegebenen wird, wobei diese Regelung kontinuierlich mittels eines Potentiometers oder gemäß vorher festgelegten Schritten durch Anschluß an eine Software zur Regelung des Hörpegels erreicht wird.

Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung hat die Regeleinrichtung einen Regelwiderstand, der in bezug auf die Weckleitung im Nebenschluß geschaltet ist und mit ihr über Stromspiegel verbunden ist. Indem man eine Impedanzunabhängigkeit in bezug auf die Weckleitung schafft, erhält man gleichzeitig auf diese Weise an einer Anschlußklemme des Regelwiderstandes eine Spannung, die kennzeichnend für die Leistung des Wecksignals ist.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung hat die Weckvorrichtung einen Spannungs-Strom-Wandler, der zwischen dem Regelwiderstand und der Transformationseinrichtung angeordnet ist. Auf diese Weise wird die am Regelwiderstand abgenommene Regelspannung in einen Regelstrom umgewandelt, der auf einfache Weise durch den Strom des Taktsignals im Bereich der Transformationseinrichtung umgewandelt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat die Weckvorrichtung eine Stromquelle, die eine Stromentnahme zwischen dem Spannungs- Strom-Wandler und der Transformationseinrichtung gewährleistet. Auf diese Weise erreicht man eine optimale Regelung der Weckvorrichtung, indem man eine Regelung der Stromquelle bei minimalen Spannungsverhältnissen des Wecksignals so gewährleistet, daß jegliches Pendeln in Höhe des Lautsprechers beseitigt wird.

Gemäß noch einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung hat die Vorrichtung einen Anpassungswiderstand, der im Nebenschluß zur Weckleitung zwischen der Weckleitung und einem Stromspiegel angeordnet ist.

Gemäß noch einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung hat die Weckvorrichtung einen zum Regelwiderstand parallel geschalteten Kondensator. So wird eine Restwechselspannung des Wecksignals beseitigt, die nicht vollkommen durch die Filter unterdrückt werden kann, die stromaufwärts der Weckvorrichtung angeordnet sind, um das Auftreten eines Tones über den Lautsprecher nicht unangemessen zu verzögern.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines besonderen die Erfindung nicht einschränkenden Ausführungsbeispieles der Weckschaltung gemäß der Erfindung mit Bezugnahme auf die einzige beigefügte Figur, die ein schematisches Diagramm dieses Ausführungsbeispieles zeigt.

Gemäß der Figur hat die erfindungsgemäße Weckschaltung eine Weckleitung 1, die ein Wecksignal in Form einer Weckspannung bereitstellt, die durch nicht gezeigte, herkömmliche Vorrichtungen, die stromaufwärts der Weckleitung 1 angeordnet sind, gleichgerichtet und geglättet ist. Die Weckleitung 1 ist einerseits mit einem Stromspiegel 2 mit dem Verhältnis 1 : 100 und andererseits mit einem Anpassungswiderstand 3 verbunden, der mit einem zweiten Stromspiegel 4 mit drei Anschlußklemmen, die im Verhältnis 6 : 6 : 1 stehen, verbunden ist, wobei der Anpassungswiderstand 3 mit einer der Anschlußklemmen mit dem Wert 6 verbunden ist. Die Anschlußklemme mit dem Wert 1 des Stromspiegels 2 ist mit der zweiten Anschlußklemme mit dem Wert 6 des Stromspiegels 4 verbunden. Die Anschlußklemme mit dem Wert 100 des Stromspiegels 2 ist mit einem Schaltnetzteil 5 verbunden, dessen herkömmliche Struktur in der Figur nicht im Detail dargestellt ist.

Der Ausgang des Schaltnetzteiles 5 ist mit einem dritten Stromspiegel 6, einem Spannungs-Strom-Wandler 7 und einer Transformationseinrichtung 8 verbunden. Die Anschlußklemmen des Stromspiegels 6 stehen im Verhältnis 2 : 1, wobei die Anschlußklemme mit dem Wert 2 mit der Anschlußklemme des Wertes 1 des Stromspiegels 4 verbunden ist, während die Anschlußklemme mit dem Wert 1 mit einem Regelwiderstand 9 verbunden ist, dessen andere Anschlußklemme geerdet ist. Ein Kondensator 10 ist mit dem Regelwiderstand 9 parallelgeschaltet und dient zum Glätten der Restkomponente der doppelten Weckfrequenz, die nicht vollkommen durch die Vorrichtungen zum Glätten beseitigt wurde, die stromaufwärts der Weckschaltung angeordnet sind. Am gemeinsamen Punkt 11 des Regelwiderstandes 9, des Kondensators 10 und des Spiegels 6, ist die abgenommene Spannung, die nachfolgend als Regelspannung bezeichnet wird, proportional zur Spannung des Wecksignals im Verhältnis des Regelwiderstandes zum Anpassungswiderstand einerseits und in der Kombination der Verhältnisse der Spiegel andererseits, und beträgt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Zwölftel.

Die Regelspannung wird dem Spannungs-Strom-Wandler 7 bereitgestellt, der vier Transistoren 12 hat, die so geschaltet sind, daß die Basis-Emitter-Übergänge dieser Transistoren sich in den Schwankungsbereichen der Spannung des Wecksignals kompensieren. Die Basis eines Transistors 13 ist mit der Basis des letzten Transistors 12 verbunden, und sein Kollektor ist mit einem Stromspiegel 14 mit dem Verhältnis 1 : 1 verbunden, so daß der am Ausgang des Spannungs-Strom-Wandlers 7 bereitgestellte Regelstrom proportional zur Regelspannung ist. Dieser Strom ist daher ein Bildsignal der verfügbaren Leistung in dem Wecksignal. Der Regelstrom wird der Transformationseinrichtung 8 zugeführt, die eine Schaltung aus MOS-Transistoren hat, die mit einer Eingangsanschlußklemme 15 verbunden ist, die ein Taktsignal einer nicht gezeigten logischen Schaltung empfängt. Die Transformationseinrichtung 8 stellt somit eine Transformierte des Regelstromes sicher, die auf diese Weise im Rhythmus des Taktsignales mit einem positiven oder negativen Vorzeichen am Takteingang 16 des Verstärkers 17 bereitgestellt wird, dessen Ausgang mit einem Lautsprecher 18 verbunden ist.

Der Verstärker 17 hat ferner einen Versorgungseingang, der direkt mit dem Wecksignal verbunden ist, und einen Versorgungseingang, der mit einer Anschlußklemme 19 verbunden ist, die ein Lautstärke-Regelsignal empfängt, das ihr durch eine nicht gezeigte herkömmliche Vorrichtung zugeführt wird, beispielsweise einem Potentiometer oder einer Logikschaltung mit einer Schrittsteuereinrichtung.

Auf eine an sich bekannte Art ist der Eingang 16 des Verstärkers 17 über einen Eingangswiderstand 20 an einer Vergleichsspannung V angeschlossen.

In dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel hat die Weckschaltung ferner eine Stromquelle 21, die eine Stromentnahme zwischen dem Spannungs- Strom-Wandler 7 und der Transformationseinrichtung 8 gewährleistet, um die Schaltung, wie nachstehend aufgeführt, zu optimieren.

Der Widerstand 3 wird für ein bestimmtes Land gewählt, um eine minimale Impedanz der Weckschaltung zu gewährleisten, die den Normen des betreffenden Landes entspricht, und der Widerstand 9 wird anschließend in Abhängigkeit des Widerstandes 3 und der Art des ausgewählten Lautsprechers gewählt, damit das Bild der verfügbaren Leistung, das am Punkt 11 der Schaltung gegeben ist, so ist, daß für eine maximale Verstärkung des Verstärkers 17 der dem Lautsprecher 18 zugeführte Strom kein Sättigungsstrom ist, damit die Schwankungen der Regelung des Hörpegels, die durch das an der Anschlußklemme 19 aufgeschaltete Regelsignal gegeben sind, durch eine Veränderung der durch den Lautsprecher 18 abgegebenen Schalleistung zum Ausdruck kommen, wie auch immer die Regelung des Hörpegels sein mag. Die Stromquelle 21 ist ferner so gewählt, daß bei Mindestfunktionsbedingungen, d. h. bei einer Minimalspannung des Wecksignals auf der Leitung 1, eine ausreichende Stromentnahme zwischen dem Spannungs-Strom-Wandler 7 und der Transformationseinrichtung 8 erfolgt, damit das Ausgangssignal des Verstärkers 17 keinem Pendeln unterliegt. Unter diesen Bedingungen hat man sichergestellt, daß im Funktionsbereich der Weckschaltung, diese unter optimalen Bedingungen funktioniert.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, und man kann dabei Veränderungen bei der Ausführung vornehmen, ohne den in den Ansprüchen festgelegten Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind die Schaltungsdetails des Spannungs-Strom- Wandlers und der Transformationseinrichtung nicht kritisch und können in anderen Ausführungen verwirklicht werden, die die gleiche Funktion gewährleisten. Ebenso sind die Verhältnisse der Stromspiegel nicht kritisch und werden in Abhängigkeit des Kennsignals, das man von einer im Wecksignal verfügbaren Leistung erhalten will, angepaßt. Außerdem ist die Erfindung, auch wenn sie unter Bezugnahme auf einen Verstärker 17 mit einer eine Regelung des Verstärkungsgrades des Verstärkers ermöglichenden Eingangsanschlußklemme 19 beschrieben wurde, gleichfalls für einen Verstärker mit festem Verstärkungsfaktor geeignet, um ein Pendeln dieses Verstärkers zu vermeiden, wenn die Leistung des Wecksignals variiert.

Obwohl man vorgesehen hat, den Widerstand 3 an die Normen jedes Landes anzupassen, stellt man fest, daß die Flexibilität der erfindungsgemäßen Weckschaltung deren Verwendung bei sehr unterschiedlichen Bedingungen erlaubt, so daß eine sehr zufriedenstellende Funktionsweise erreicht werden kann, selbst für den Fall, daß der Widerstand 3 nicht genau an die Normen eines bestimmten Landes angepaßt ist.


Anspruch[de]

1. Weckschaltung mit einem Lautsprecher (18), der Signale eines Verstärkers (17) empfängt, wobei der Verstärker einen Versorgungseingang, der über ein Schaltnetzteil (5) mit einer ein Wecksignal bereitstellenden Weckleitung (1) verbunden ist, und einen Takteingang (16) hat, der ein Taktsignal empfängt, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Regeleinrichtung (2, 4, 6, 9) hat, die eingangsseitig mit der Weckleitung (1) zum Geben eines für die Leistung des Wecksignales repräsentativen Kennsignales und ausgangsseitig mit einer Transformationseinrichtung (8) verbunden ist, die eine durch das Taktsignal Transformierte des Kennsignales sicherstellt und diese Transformierte am Takteingang (16) des Verstärkers (17) bereitstellt.

2. Weckschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Regeleingang (19) zur Regelung der Verstärkung des Verstärkers (17) hat.

3. Weckschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung einen Regelwiderstand (9) hat, der bezogen auf die Weckleitung parallelgeschaltet ist und mit ihr über Stromspiegel (2, 4, 6) verbunden ist.

4. Weckschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichet, daß sie einen Spannungs-Strom-Wandler (7) hat, der zwischen dem Regelwiderstand (9) und der Transformationseinrichtung (8) angeordnet ist.

5. Weckschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Stromquelle (21) hat, die eine Stromentnahme zwischen dem Spannungs- Strom-Wandler (7) und der Transformationseinrichtung (8) gewährleistet.

6. Weckschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Anpassungswiderstand (3) hat, der im Nebenschluß zur Weckleitung (1) zwischen der Weckleitung und einem Stromspiegel (4) angeordnet ist.

7. Weckschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Kondensator (10) hat, der parallel zum Regelwiderstand (9) geschaltet ist.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com