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Dokumentenidentifikation DE69730610T2 15.09.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0000928533
Titel EINRICHTUNG FÜR EINE TEILNEHMERLEITUNGSSCHNITTSTELLENSCHALTUNG
Anmelder Infineon Technologies AG, 81669 München, DE
Erfinder ERIKSSON, Hans, S-175 37 Järfälla, SE
DE-Aktenzeichen 69730610
Vertragsstaaten DE, ES, FI, FR, GB, IT, NL, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 06.11.1997
EP-Aktenzeichen 979126208
WO-Anmeldetag 06.11.1997
PCT-Aktenzeichen PCT/SE97/01857
WO-Veröffentlichungsnummer 0098021868
WO-Veröffentlichungsdatum 22.05.1998
EP-Offenlegungsdatum 14.07.1999
EP date of grant 08.09.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.09.2005
IPC-Hauptklasse H04M 3/30

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft allgemein eine Anordnung zum Messen der Spannung über eine Telefonleitung, welche mit einer Leitungsschnittstellenschaltung verbunden ist.

Hintergrund der Erfindung

Leitungsschnittstellenschaltungen werden auf Leitungsschnittstellenkarten bereitgestellt und werden durch einen Steuerprozessor auf der Leitungsschnittstellenkarte gesteuert, wobei der Steuerprozessor einer Vielzahl von Leitungsschnittstellenschaltungen gemeinsam ist.

Um leitungswiderstandsabhängige Dämpfung auf der Leitung kompensieren zu können, benötigt der Steuerprozessor Informationen über den Widerstand der Leitung, welche mit der entsprechenden Leitungsschnittstellenschaltung verbunden ist. Ein Verfahren zum Erhalten von Informationen über den Leitungswiderstand, wenn die Stromcharakteristik und Versorgungsspannung der Leitungsschnittstellenschaltung bekannt sind, umfasst Messen der Leitungsspannung und Berechnen des Leitungswiderstands aus der gemessenen Leitungsspannung.

Um die Leitungsspannungsinformation zu dem Steuerprozessor zu übermitteln, wird heutzutage entweder ein externer Analog-zu-Digital-Wandler oder ein interner Analog-zu-Digital-Wandler in der Leitungsschnittstellenschaltung verwendet.

Im Fall eines externen Analog-zu-Digital-Wandlers ist in der Leitungsschnittstellenschaltung ein separater Ausgangsanschluss erforderlich, um eine zu der Leitungsspannung proportionale Ausgangsspannung auszugeben.

Bei einem internen Analog-zu-Digital-Wandler in der Leitungsschnittstellenschaltung ist zur Kommunikation mit dem Steuerprozessor in der Leitungsschnittstellenschaltung mindestens ein separater Ausgangsanschluss erforderlich.

Zum Beispiel ist aus Patent Abstracts of Japan, Vol. 14, No. 421, E-976, Zusammenfassung von JP-2-161858 A, eine Anordnung zum Messen der Impedanz eines externen Schaltkreises, d. h. eines Telefonleitungsschaltkreises, bekannt, welche darauf basiert, den Schaltkreisstrom zu messen. Bei dieser Anordnung sind ein Kondensator und Optokoppler parallel zu dem externen Schaltkreis angeschlossen. Der Wert des Schaltkreisstroms kann basierend auf der Zeit, in welcher die Spannung über die zwei Anschlüsse des Kondensators eine vorgegebene Höhe erreicht, gemessen werden. Diese bekannte Anordnung erfordert jedoch nach wie vor einen separaten Anschluss für das Schaltkreisstromsignal.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Leitungsspannungsmessung und dadurch Leitungswiderstandsberechnung bereitzustellen, welche keine zusätzlichen Komponenten oder einen zusätzlichen Ausgangsanschluss erfordert.

Dieses Ziel wird durch eine Anordnung gemäß Anspruch 1 erreicht. Der abhängige Anspruch definiert ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Steuerprozessor den Detektorausgangsanschluss der Leitungsschnittstellenschaltung zu einem ersten Zeitpunkt in einen ersten Signalzustand regelt, während die Leitungsschnittstellenschaltung so angesteuert wird, dass sie die Messung der Leitungsspannung einleitet. Nach einem Zeitintervall, dessen Länge proportional zu der gemessenen Leitungsspannung ist, wird der Detektorausgangsanschluss der Leitungsschnittstellenschaltung in einen zweiten Signalzustand geregelt. Der Steuerprozessor ist dazu ausgestaltet, das Zeitintervall, in welchem der Detektorausgangsanschluss der Leitungsschnittstellenschaltung in dem ersten Signalzustand ist, in einen Spannungswert zu konvertieren, welcher der gemessenen Leitungsspannung entspricht. Da die Stromcharakteristik und Versorgungsspannung der Leitungsschnittstellenschaltung bekannt sind, kann der Steuerprozessor den Leitungsstrom auf Basis dieses Spannungswerts und dadurch auch den Leitungswiderstand berechnen.

Somit kann die Messung ohne jegliche zusätzliche Komponenten oder jeglichen zusätzlichen Ausgangsanschluss durchgeführt werden, d. h. auf der Leitungsschnittstellenkarte ist keine zusätzliche Verdrahtung erforderlich.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird unten genauer mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in welcher die einzige Figur ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Messen der Spannung über eine Leitung, welche mit einer Leitungsschnittstellenschaltung verbunden ist, zeigt.

Bevorzugtes Ausführungsbeispiel

Die einzige Figur zeigt schematisch eine Leitungsschnittstellenschaltung 1 und einen Steuerprozessor 2 zum Steuern der Befriebsart der Leitungsschnittstellenschaltung 1 über eine digitale Schnittstelle 3.

Die Schnittstelle 3 weist zwei Steuerausgangsanschlüsse S1 und S2 auf, um die Leitungsschnittstellenschaltung 1 zum Messen der Spannung über die Leitung (nicht gezeigt), welche mit der Leitungsschnittstellenschaltung 1 verbunden ist, zu steuern.

Der Steuerausgangsanschluss S1 ist mit einem Schalter 4 verbunden, um den Schalter zwischen einer unteren und einer oberen Position umzuschalten. Normalerweise befindet sich der Schalter 4 in seiner unteren Position, um über den Detektorausgangsanschluss D eines invertierenden Detektorausgangsverstärkers 5 Signale von den gewöhnlichen Detektoren der Leitungsschnittstellenschaltung 1, welche in Form eines Blocks 4 dargestellt sind, zu dem Steuerprozessor 2 zu übermitteln. Diese Detektoren, welche nichts mit der vorliegenden Erfindung zu tun haben, sind an sich bekannt und werden daher in diesem Zusammenhang nicht beschrieben.

Wenn die Leitungsspannung gemäß der Erfindung gemessen werden soll, wird der Schalter 4, dadurch dass der Steuerausgangsanschluss S1 der Schnittstelle 3 durch den Steuerprozessor 2 aktiviert wird (auf ein hohes Signalniveau gebracht wird), in seine in der Figur gezeigte obere Position geschaltet, wie es unten genauer beschrieben wird.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Steuerausgangsanschluss S2 der Schnittstelle 3 mit der Basis eines Transistors Q1 verbunden, dessen Kollektor einerseits mit der Basis eines Transistors Q6 und andererseits mit der Anode einer Diode D1, deren Kathode mit einer Versorgungsspannung VBB verbunden ist, verbunden ist. Der Emitter des Transistors Q1 ist mit dem Emitter eines Transmitters Q2 verbunden, dessen Kollektor mit einem Verbindungsknoten A verbunden ist.

Ein Kondensator C1 ist zwischen dem Knoten A und Masse angeschlossen. Der Knoten A ist auch mit dem Emitter eines Transistors Q3 verbunden, dessen Basis dazu ausgestaltet ist, das Potenzial auf derjenigen der zwei Leitungen der nicht gezeigten Telefonleitung, für deren Potenzial es vorgesehen ist, am nächsten an Masse zu sein, gewöhnlich als a-Leitung oder Tip-Leitung bezeichnet, über einen Tip-Leitung-Verbindungsanschluss 7 zu erfassen.

Der Kollektor des Transistors Q3 ist einerseits mit der Anode einer Diode D2, deren Kathode mit der Versorgungsspannung VBB verbunden ist, und andererseits mit der Basis eines Transistors Q4, dessen Emitter mit der Versorgungsspannung VBB verbunden ist und dessen Kollektor mit dem Verbindungspunkt zwischen der Basis und einem Kollektor eines Multikollektor-Transistors Q5 verbunden ist, verbunden. Ein zweiter Kollektor des Transistors Q5 ist einerseits über einen Widerstand R1 mit Masse und andererseits mit dem oberen Pol des Schalters 4 verbunden. Der Emitter des Transistors Q5 ist mit einer Versorgungsspannung VCC verbunden.

Darüber hinaus ist ein Stromgenerator I1 zwischen der Versorgungsspannung VCC und dem Verbindungspunkt zwischen den Emittern der Transistoren Q1 und Q2 angeschlossen.

Der Knoten A ist außerdem mit der Kathode einer Diode D3 verbunden, deren Anode dazu ausgestaltet ist, die Spannung auf der zweiten Leitung der mit der Leitungsschnittstellenschaltung 1 verbundenen Leitung, gewöhnlich b-Leitung oder Ring-Leitung bezeichnet, über einen Ring-Leitung-Verbindungsanschluss 8 zu erfassen.

Die b-Leitung (nicht gezeigt) ist die Leitung, für deren Potenzial es vorgesehen ist, am nächsten an der Versorgungsspannung VBB zu sein.

Schließlich ist der Knoten A mit dem Kollektor des Transistors Q6 verbunden, dessen Emitter mit der Versorgungsspannung VBB verbunden ist und dessen Basis wie oben mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Kollektor des Transistors Q1 und der Anode der Diode D1 verbunden ist.

Die Basis des Transistors Q2 ist mit einer Gleichstromquelle 9 verbunden.

Normalerweise ist die Basis des Transistors Q1 auf einem Signalniveau, welches niedriger ist als das Signalniveau an der Basis des Transistors Q2, d. h. der Transistor Q1 ist normalerweise leitend, während der Transistor Q2 gesperrt ist. Somit fließt der Strom von dem Stromegenerator I1 normalerweise durch den Transistor Q1 und die Diode D1. Dieser Strom wird auf den Kollektor des Transistors Q6 gespiegelt und wird in einer solchen Weise durch die Diode D3 gezogen, dass die Spannung in dem Knoten A ein Diodenspannungsabfall der Diode D3 unter die Spannung der Ring-Leitung (nicht gezeigt), d. h. die Spannung des Ring-Leitung-Verbindungsanschlusses 8, ist.

Somit wird der Kondensator C1 normalerweise auf diese Spannung geladen.

Um die Leitungsspannung über die mit den Verbindungsanschlüssen 7 und 8 verbundene Leitung (nicht gezeigt) zu messen, ist der Steuerprozessor 2 dazu ausgestaltet, über den Steuerausgangsanschluss S2 der Schnittstelle 3 der Basis des Transistors Q1 ein Signalniveau zuzuführen, welches hoch ist im Vergleich mit dem Signalniveau, welche die Gleichstromquelle 9 der Basis des Transistors Q2 zuführt.

Dieser Zeitpunkt wird durch den Steuerprozessor 2 als ein Anfangszeitpunkt für die Messung erfasst.

Zur gleichen Zeit wird der Steuerausgangsanschluss S1 der Schnittstelle 3 aktiviert, wobei der Schalter 4 in seine in der Figur dargestellte Position gebracht wird. Hierdurch wird der Eingangsanschluss des Verstärkers 5 über den Widerstand R1 an Masse gelegt. Daher wird das Signalniveau an dem Ausgangsanschluss des Verstärkers 5 niedrig sein. Da der Verstärker 5 invertierend ist, wird das Signalniveau an dem Ausgangsanschluss D hoch sein, was sicherstellt, dass das Signalniveau an dem Anschluss D unabhängig von seinem vorherigen Signalniveau hoch ist.

Wenn das Signalniveau an der Basis des Transistors Q1 höher ist als das Signalniveau an der Basis des Transistors Q2, wird der Transistor Q1 gesperrt, während der Transistor Q2 leitend wird. Der Strom von dem Stromgenerator I1 wird stattdessen durch den Transistor Q2 fließen und anfangen, den Kondensator C1 wiederaufzuladen.

Wenn die Spannung über den Kondensator C1, d. h. die Spannung in dem Knoten A, einen solchen Wert bezüglich der Spannung an der Basis des Transistors Q3, d. h. der Spannung an dem Tip-Leitung-Verbindungsanschluss 7, erreicht, dass der Transistor Q3 anfängt zu leiten, wird der Strom aus dem Stromgenerator I1 durch den Transistor Q3 und die Diode D2 fließen. Dieser Strom wird an den Kollektor des Transistors Q4 gespiegelt. Der Kollektorstrom des Transistors Q4 wird von dem mit der Basis des Transistors Q5 verbundenen Kollektor gezogen und auf den zweiten Kollektor des Multikollektor-Transistors Q5 gespiegelt. Somit fließt der Strom durch den Widerstand R1 und verursacht eine Spannung über diesen Widerstand. Die Spannung über den Widerstand R1 wird über den in seiner dargestellten Position befindlichen Schalter 4 an den Eingangsanschluss des Verstärkers 5 gekoppelt, welcher bewirkt, dass das Signalniveau an dem Ausgang des Verstärkers 5 niedrig wird. Dass das Signalniveau an dem Ausgangsanschluss D niedrig wird, wird durch den Steuerprozessor 2 als der Endzeitpunkt der Messung erfasst.

Somit geht der Detektorausgangsanschluss D der Leitungsschnittstellenschaltung 1 nach einem Zeitintervall, welches der Zeit entspricht, die erforderlich war, den Kondensator C1 wiederaufzuladen, auf ein niedriges Signalniveau. Während dieses Zeitintervalls wurde der Kondensator C1 auf eine Spannung geladen, welche proportional zu der Spannung über die mit den Tip- und Ring-Leitung-Verbindungsanschlüssen 7 bzw. 8 verbundene Leitung (nicht gezeigt) ist.

Der Steuerprozessor 2 ist dazu ausgestaltet, dieses Zeitintervall, dessen Länge proportional zu der Leitungsspannung ist, zu messen. Der Steuerprozessor 2 ist dazu ausgestaltet, basierend auf dem berechneten Spannungswert, den Leitungsstrom zu berechnen, da die Stromcharakteristik und Versorgungsspannung der Leitungsschnittstellenschaltung bekannt sind. Der Steuerprozessor ist dazu ausgestaltet, aus dem Leitungsstromwert den Leitungswiderstand zu berechnen.


Anspruch[de]
  1. Anordnung zum Messen einer Leitungsspannung, umfassend eine Leitungsschnittstellenschaltung (1) mit welcher ein Steuerprozessor (2) verbunden ist, wobei der Steuerprozessor (2) dazu ausgestaltet ist, einerseits die Betriebsart der Leitungsschnittstellenschaltung (1) zu steuern und andererseits den Zustand einer mit der Leitungsschnittstellenschaltung (1) verbundenen Leitung über einen Detektorausgangsanschluss D der Leitungsschnittstellenschaltung (1) zu überwachen, dadurch gekennzeichnet,

    – dass der Steuerprozessor (2) dazu ausgestaltet ist, die Leitungsschnittstellenschaltung (1) zu steuern, so dass sie einerseits zu einem ersten Zeitpunkt gewährleistet, dass ihr Detektorausgangsanschluss (D) in einem ersten Signalzustand ist, und andererseits zu diesem ersten Zeitpunkt eine Messung der Leitungsspannung einzuleiten,

    – dass die Leitungsschnittstellenschaltung (1) dazu ausgestaltet ist, zu einem zweiten Zeitpunkt, nach einem Zeitintervall, dessen Länge proportional zu der gemessenen Leitungsspannung ist, den Detektorausgangsanschluss (D) in einen zweiten Signalzustand zu bringen, und

    – dass der Steuerprozessor (2) dazu ausgestaltet ist, das Zeitintervall, in welchem der Detektorausgangsanschluss (D) der Leitungsschnittstellenschaltung (1) in dem ersten Signalzustand ist, in einen Spannungswert, welcher der Leitungsspannung entspricht, umzuwandeln.
  2. Anordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerprozessor (2) dazu ausgestaltet ist, aus dem Spannungswert, welcher der Leitungsspannung entspricht, den Leitungswiderstand zu berechnen.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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