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    Echosperre  49 von 223eine Seite zurückeine Seite vor

    Echosperre
    Unterwegsechosperre

    Beschreibung der Echosperren: Technischer Stand um 1950.

    Der Arbeitsweise nach werden unstetig arbeitende Echosperren und stetig arbeitende Echosperren unterschieden.

    Die unstetig arbeitenden Echosperren fügen eine Dämpfung von einer bestimmter Größe, die Sperrdämpfung, sehr schnell in den Rückweg des Sprechkreises ein und schalten die Sperrdämpfung nach Verschwinden des Echos ebenso schnell wieder aus. Nach diesem Prinzip arbeiteten die Echosperren mit Relaisschaltung.

    In Deutschland waren nur stetig arbeitende Echosperren im Einsatz. Sie fügten in den Rückweg des Sprechkreises eine Dämpfung ein, die langsam von Null aus ansteigend einen Wert erreicht oder auch überschreitet, der zur Sperrung des Rückweges ausreichte.

    Nach diesem Prinzip arbeiteten Echosperren, die mit Hilfe von Röhrenschaltungen die Gittervorspannung der Röhre eines Verstärkers änderten, oder mit Hilfe Trockengleichrichtern arbeiten.

    Ursprünglich wurden. die Echosperren in der Mitte des Fernleitung eingeschaltet. Diese Sperren wurden als Unterwegsechosperren bezeichnet. Wenn die  Fernleitungen mit einer Trägerfrequenz Technik arbeiteten, so konnte die Echosperre nicht unterwegs in den Leitungszweig eingeschleift werden, sondern musste an der Niederfrequenzseite an der Gabel angeschaltet werden. (Gabelechosperre) Die Echosperre wurde an die Gabel gelegt, wenn die Fernleitung mit Unterlagerungstelegrafie belegt war, oder wenn über den Sprechkreis mit Nummerwahl betrieben wurde. Für das Zusammenarbeiten des Allverstärkers II und der Gabel 41 wurden vierdrahtige Echosperren verwendet.


    Das einwandfreie Arbeiten der Echosperren bedingt die Erfüllung folgender vier Voraussetzungen:

    • Die dem Sprechstromkreis entnommene Energie darf nur so groß sein, dass die durch Anschalten der Echosperre entstehende Zusatzdämpfung nicht größer als 0,05 N war.
      Die Ansprechzeit musste so bemessen werden, dass die Echosperre zu arbeiten begannt, bevor die Echoströme bis zu dem zu sperrenden Verstärker gelangten.
      Die Ansprechzeit ist die Zeit, die zwischen der Ankunft des Signals im Verstärker und dem Augenblick vergeht, in dem die Echosperre eine zusätzliche Dämpfung von 0,7 N in den zu sperrenden Rückweg einfügte.

    • Die Sperrung musste so lange dauern, bis die letzten Echoströme am Verstärker der Gegenrichtung eingetroffen sind. Diese Zeit wird die Nachwirkzeit der Echosperre genannt. Die Nachwirkzeit rechnet sich bis zu dem Augenblick, in dem die zusätzlich in den Rückweg eingefügte Dämpfung wieder auf den Wert von 0,7 N gesunken  ist.

    • Die Nachwirkzeit setzte sich aus zwei Anteilen zusammen. Der erste Teil ist gleich dem 2,25fachen Teil der Laufzeit einer Schwingung mit der Frequenz von 800 Hz zwischen der Sperre und dem fernsten Teil des Übertragungsweges. Der über die Laufzeit eines Vierdrahtkreises hinausgehende Anteil von 0,25 ist ein zusätzlicher Sicherheitsfaktor für die Laufzeit in Verstärkern und sonstigen Zusatzeinrichtungen. Auch die Laufzeit ist frequenzabhängig und lag mit wachsender Frequenz etwas über dem Wert von 800 Hz.
      Die zweite Teilzeit wurde mit 50 ms bis 70 ms  festgelegt. Sie trug der Laufzeit Rechnung, die auf angeschalteten Zwei- oder Vierdrahtstromkreisen ohne Echosperre entstanden.

    • Die Ansprechempfindlichkeit durfte nicht so groß sein. Die Echosperre durfte auf normale Leitungs- und Raumgeräusche (die z. B. über das Mikrofon ständig auf die Leitung gelangten) nicht ansprechen.

    Diese vier Bedingungen konnten durch eine entsprechende Dimensionierung der Schaltung erfüllt werden.


    Unterwegsechosperre

    Die Prinzipschaltung einer Unterwegsechosperre zeigt das rechte obere Blockschaltbild. Hierbei wurde hinter dem in Sprechrichtung liegenden Verstärker ein Teil der Sprechwechselspannung abgenommen, verstärkt und gleichgerichtet. Durch diese Spannung konnte man das Gitterpotential an der Verstärkerröhre der Gegenrichtung so weit in die negativer Richtung verschieben, so dass eine Sperrung des Verstärkers einsetzte.

    Bei dem für den Postbetrieb entwickelten Unterwegsechosperren führe eine Eingangsspannung von 0,03 V zu einer Verlagerungsspannung von 3 V und eine Eingangsspannung von 0,5 V zu einer Verlagerungsspannung von 30 V. Die Ansprechzeit betrug circa 6 ms und die Nachwirkzeit betrug circa 140 ms.


    Gabelechosperre

    Gabelechosperre

    Beim Einschalten der Echosperre an der Gabel sind die Anforderungen an die Echosperre wesentlich höher als die an einer Unterwegsechosperre. Der verhältnismäßig kurze Signalweg, den das Echo zurückzulegen hatte, erforderte eine sehr kurze Ansprechzeit. Sie lag bei der Gabelechosperre etwa bei 1 ms. In dieser Zeit musste die Sperre sicher ansprechen, denn wenn ein Teil des Echos über die Sperre hinweg lief, würde am anderen Ende der Verbindung die dortige Gabelechosperre ansprechen und die Sprechrichtung sperren.

    Bei diesem Verfahren konnte der Sendeverstärker nicht zum Sperren der Gegenrichtung verwendet werden. Die kurze Ansprechzeit forderte ein so rasches Absinken des Anodenstroms, dass die Schaltstöße wieder ihrerseits störende Spannungen auf der zu sperrenden Leitung verursachen würden. Um ein geräuschloses Einschalten der Sperrdämpfung zu gewährleisten, ist hinter dem Sendeverstärker ein besonderes Sperrglied eingeschaltet worden.

    Das rechte Blockschaltbild zeigt das Prinzip einer Gabelechosperre. Das Sperrglied bestand aus einem Gegentaktverstärker. Seine Verstärkung wird durch die Dämpfungsglieder so weit herabgesetzt, dass die Durchgangsdämpfung des Sperrgliedes gleich Null ist. Die zur Sperrung nötige Spannung wurde vor dem Empfangsverstärker abgenommen.  Dadurch lies sich verhindern, dass die Sperre auf die Sprechströme der abgehenden Richtung ansprach, weil der Empfangsverstärker die über die Gabel zurückkommenden Sprechströme in dieser Richtung nicht hindurch lies. Die am Eingang des Empfangsverstärkers abgenommene Spannung wurde den beiden Gittern der in Gegentakt geschalteten Röhren über den gemeinsamen Gitter Übertrager zugeführt. Der Schaltstoß wirkte sich in beiden Röhren gleichmäßig aus. In der Anodenwicklung des Ausgangs Übertragers stehen sich die durch den Schaltstoß verursachten Spannungen entgegen und hoben sich auf. Die Leitung wurde gesperrt, ohne dass dabei zusätzliche Störgeräusche auftraten.

    Endechosperre

    Die Endamt Technik mit dem Allverstärker II und der Gabel 41 sah vor, dass die Zusatzeinrichtungen zwischen Verstärker und Gabel vierdrahtig eingeschaltet wurden. Hierfür war die Entwicklung einer neuen Sperre, der Endechosperre, erforderlich.

    Das unter Bild zeigt die Prinzipschaltung. Die Endechosperre unterschied sich von den beiden anderen Echosperren in der Art der Anschaltung als auch in dem Sperrglied. Da die Sperre zwischen Empfangsverstärker und Gabel lag, können an den Punkt ihrer Anschaltung nicht nur die Sprechströme aus der Empfangsrichtung, sondern auch die aus der Senderichtung gelangen. Die Ströme aus der Senderichtung wurden durch die Anschaltung über einen besonderen Gabel Übertrager unwirksam gemacht.

    Als Sperrgliede dient eine Gleichrichterschaltung, die einen der Ringmodulatorschaltung ähnlichen Aufbau hatte. Bei spannungsfreiem Eingang der Echosperre lag an dem Punkt a des Sperrgliedes eine positive Spannung. Diese Spannung bewirkte, dass die Gleichrichter im Weg 1 und im Weg 2 einen geringen Widerstand annehmen konnten und dadurch für Wechselströme aus der Richtung f2 durchlässig werden. Die Gleichrichter in den Wegen 3 und 4 wirken dagegen sperrend. Die positive Spannung wird der Diagonale der Gleichstrombrücke entnommen. Diese Brücke besteht aus drei festen Widerständen und einer Röhre als veränderbarem Widerstand. Übersteigt die Eingangsspannung der Echosperre einen  bestimmten Wert, so wurde durch die negative Vorspannung der Röhre das Brückengleichgewicht so weit gestört, dass sich die Spannung in der Brückendiagonale umpolt. Es lag dann am Punkt a des Sperrgliedes eine negative Spannung an. Die Gleichrichter in den Wegen 1 und 2 sperrten und die in den Wegen 3 und 4 waren durchlässig.

    Die Gleichrichter 1 und 2 sind durch Widerstände überbrückt. Diese Widerstände und die in den Wegen 3 und 4 bildeten zusammen eine Wheatstone Brücke. Durch einen genauen Abgleich der Widerstände und der in ihrem Weg liegenden Gleichrichter war es möglich, die Brücke in der Richtung von  f2 nach f1 ab undurchlässig zu machen. Die Ansprechzeit der Endechosperre betrug etwa 1,5 ms. Die Nachwirkzeit war umschaltbar zwischen circa 50 ms und 150 ms. Die Ansprechempfindlichkeit war wahlweise schaltbar in Stufen zwischen - 2,0 N und - 3,5 N.

    Die Durchlassdämpfung des Sperrgliedes betrugt 0,2 N. 

    Endeeochsperre

    Blockschaltbild einer Endechosperre an einer Gabelschaltung.


    Weitere Information finden Sie unter:
    Weitere Informationen : Gabelschaltung Weitere Informationen verfuegbar Gabelschaltung Weitere Informationen : Gabelübertragung Weitere Informationen verfuegbar Gabelübertragung

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