Empfänger für Mehrfrequenz-Codesignale mit Wahlbegleitzeichen Die Erfindung betrifft einen durch ein Wahlbegleit- zeichen einschaltbaren Empfänger für ein aus mehreren gleichzeitig gesandten Frequenzen aus je einem Fre quenzband bestehendes Codesignal.
Derartige Empfänger befinden sich beispielsweise in Fernsprechzentralen und dienen zur Aufnahme der von einem Teilnehmer mit Hilfe einer Wähltastatur zum Amt gesendeten Wahlinformation. Ein bekanntes Ver fahren zur Übertragung dieser Information besteht dar in, dass der vom System übertragene Frequenzbereich in Frequenzbänder aufgespalten ist und dass gleichzeitig mehrere Signalfrequenzen, eine aus jedem Frequenz band, gesendet wird. Mit zwei Frequenzbändern, die je vier Signalfrequenzen enthalten, lassen sich 16 verschie dene Signale übertragen.
Besonders einfache und betriebssichere Empfänger lassen sich bauen, wenn der Empfänger jeweils nur zum Empfang eines Codezeichens eingeschaltet wird. Dieses erfolgt in bekannter Weise durch das zu Beginn oder während der Übertragung gesendete Wahlbegleitzeichen, welches beispielsweise aus einer Absenkung des Schlei- fenstromes bestehen kann. Zur Unterscheidung der Fre quenzen eines jeden Bandes wurden bisher stets elektri sche oder mechanische Resonanzkreise verwendet. Diese sind jedoch teuer in der Herstellung und nehmen ver- hältnismässig viel Raum ein.
Die Erfindung gibt Mittel an, die diese Nachteile beseitigen. Sie ist gekennzeichnet durch eine Frequenz- diskriminator-Schaltung für jedes Frequenzband mit je einem Bandpass für das betreffende Frequenzband, je einem Impulsformer zur Umwandlung des ausgesiebten sinusförmigen Signals in ein Rechteck-Signal gleicher Frequenz, je einem mit Tor-Schaltungen verbundenen ersten Zähler, der an seinem Ausgang einen einzelnen Impuls abgibt, dessen Dauer gleich der Dauer einer bestimmten Anzahl von Perioden des Rechteck-Signals ist, je einem Zeitdiskriminator, be stehend aus einem zweiten Zähler,
der durch den Be ginn des einzelnen Impulses gestartet und durch dessen Ende gestoppt wird und der die Impulse eines Takt- gebers zählt, dessen Taktzeiten wiederum abhängig vom Stand des zweiten Zählers und so bestimmt sind, dass die Endpunkte des genannten Einzel-Impulses für die verschiedenen vorgesehenen Code-Frequenzen in die Mitte von Taktzeiten des Taktgebers fallen, und durch einen Codewandler, welcher nach dem Ende des läng sten möglichen einzelnen Impulses ein von der Stellung der zweiten Zähler der Frequenzdiskriminator-Schal- tungen abhängiges Signal abgibt.
Im folgenden wird anhand der Zeichnungen eine beispielsweise Ausführung der Erfindung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschema eines Empfängers, Fig. 2 ein Impuls-Zeitdiagramm, Fig. 3 eine in der Schaltung nach Fig. 1 verwendete Verzögerungsschaltung und ihre Verwendung als Takt geber.
Der Empfänger nach Fig. 1 ist für den Empfang eines Codesignals vorgesehen, das aus zwei gleichzeitig gesendeten Frequenzen besteht, deren eine einem unte ren Frequenzband, das vier Signal-Frequenzen in dem Band von 650 bis 1000 Hz enthält und einem zweiten Frequenzband, das vier Signal-Frequenzen im Band von 1140 bis 1750 Hz enthält.
Die Schaltung besteht aus drei Teilen: einem ge meinsamen Teil 1, einem Frequenzdiskriminator 2 für das untere Frequenzband und einem Frequenzdiskrimi- nator 3 für das obere Frequenzband. Bis auf die Ab weichungen, die durch die Verschiedenheit der Frequen zen gegeben sind, sind die Frequenzdiskriminatoren 2 und 3 gleich aufgebaut. Von ihnen ist nur der Frequenz- diskriminator 2 ausführlich gezeichnet.
An dem Eingang 4 des gemeinsamen Teiles 1 er scheint das Wahlbegleitzeichen, welches durch die Ver zögerungsschaltung 5 um etwa 5 Millisekunden verzö gert wird. Am Ende dieser 5 Millisekunden sind die durch Kontaktprellungen und andere Erscheinungen hervorgerufenen Einschwingvorgänge abgeklungen, und die beiden am Eingang 6 erscheinenden Frequenzen werden durch sie nicht mehr gestört.
Der am Ausgang des Verzögerers 5 erscheinende Spannungssprung wird im Impulsformer 7 in einen kurzen Impuls umgewandelt, der den beiden Frequenzdiskriminatoren 2 und 3 zuge führt wird und diese in später zu beschreibender Weise startet.
Die am Eingag; 6 crsclieinenden Tonfrequenzspan- nungen werden in dem Tontreqtienzvi-suirker 8 ver stärkt und ebenfalls den beiden Frequenzdiskriminato- ren zugeführt. Am Ein < _an@, des Frequenzdiskriminators '_ befindet sich ein Bandpass 11,
welcher nur das diesem Frequenzdiskriminator zugeordnete Frequenzband von 650 bis 1000 Hz liindtirclilässt. Die am Ausgang des Bandpasses erscheinende sinusförmige Frequenz wird durch den Begrenzer 12 in eine Rechteckspannung glei cher Frequenz umgewandelt und üb; r ein Und-NiCht- Tor 13 dem Zähler 14 zugeführt.
Dieser Zähler hat 8 verschiedene Stellungen. in der Stellung 0 erscheint eine Spannung dem Zählerausgang 15 und#sperrt das Und- Nicht-Tor über seinen Sperreingang.
Durch den vom Impulsformer 7 kommenden Im puls wird der Zähler 14 auf die Stellung 1 gestellt, das Signal auf der Leitun; 15 geht auf 0 und sperrt nun nicht mehr das Und-Nicht-Tor 13. Infolgedessen be ginnt der Zähler 14 die Perioden der am Ausgang des Tores erscheinenden Rechteckspannung zti zählen.
Während seiner Stellungen 3 bis 7, also während Genau 5 Perioden, erscheint an seinem Ausgang 16 der Zu stand 1. Anschliessend acht der Zähler wieder auf die Stellung 0, wodurch das Und-Nicht-Tor 13 wieder ge sperrt wird und die Zählung aufhört. 17 ist eine Ver- zögerun;sschalt:inQ, die für die Funktion des Diskrimi- nators nicht unbedingt notwendig ist und von der wir deswegen zunächst annehmen, dass sie das auf der Lei tung 16 auftretende Signal nicht verändert. Dieses geht zu dem Takteber 18 und startet ihn mit seinem Be ging und stoppt ihn mit seinem Ende.
Die Spannung vom Ausgange des Taktebers 18 @-,elit über ein Und- Nicht-Tor 19 zu seinem zweiten Zähler 20. Dieser Zäh ler hat 9 Stellungen; in seiner Stellung 0 erscheint an dem finit 0' bezeichneten Ausgang der Zustand 1 und sperrt das Und-Nicht-Tor <B>19.</B> Durch den vom Impuls former 7 abgegebenen Impuls wird der Zähler 20 auf 1 gestellt, wodurch der Zustand 1 am Ausoana 0' be endet wird und der Zähler nunmehr die vom Taktgeber 18 über das Und-Nicht-Tor 19 abgegebenen Impulse zählt.
Die Zahl der vom Taktleber 18 abgegebenen Im pulse hängt von der Län<U>g</U>e des Einzelimpulses an sei nem Ein-,am, ab und dic#er wi;;derum von der Perio dendauer der Rechteckspannung am Ausgange der Be- grenzunL>ssclialtuno 12.
Die Dauer des Impulses auf der Leitung @16 ist somit umgekehrt proportional der Fre quenz am Ausgange von 12. Da in dem Frequenzband, das vom Bandpass durchgelassen wird, 4 Frequenzen vorgesehen sind, kann der Impuls auf Leitung 16 vier verschiedene Längen haben. Der Taktgeber 18 ist nun so abgestimmt, dass das Ende des kürzesten der 4 möglichen Impulse in die Nlitte der Zeit 2 des Zählers 20 fällt, die Enden der weiteren Impulse in die Mitte der Zeiten 4, 6 und 8 des Zählers 20.
Da die Differenzen der Impulslängen jedoch nicht konstant sind, sondern mit länger werdenden Zeiten zunehmen (weil nämlich die Frequenzen so gewählt sind, dass das Verhältnis zweier benachbarter Frequenzen konstant ist), wird die Geschwindigkeit des Taktgebers durch eine Rückkopp- lungs-Leitung 21, welche von dem Zähler 20 zum Takt- geber 18 zurückführt, derart beeinflusst, dass die an gegebenen Zeiten erreicht werden. Am Ende des Im pulses auf Leitung 16 steht der Zähler 20 still und auf seinen Leitungen 2', 4', 6' oder 8' besteht der Zustand 1, während alle anderen Ausgänge den Zustand 0 haben.
Der von der Verzö;@erungssclialtung 5 abgegebene Impuls wird in der Verzögerungsschaltung 9 weiter ver- zöaert, und zwar so lange. dass auch beim Empfang der niedrigsten Frequenz der Zähler <B>'-0</B> zum Stillstand ge kommen ist. Am Ende dieser Zeit @-,ibt die V2rzöge- run2sschaltunQ 9 über den Impulsformer 10 einen Im puls, welche die Tore 21 öffnet. die die Ausgänge des Zählers 20 mit Eingängen des Codewandlers 2? ver binden.
Gleichzeitig werden die entsprechenden Tore 23 geöffnet, die von einem (lern Zähler 20 entsprechen den Zähler in dem Frequenzdiskriminator 3 zum Code wandler 22 führen. An seinem Ausgang 24 gibt der Codewandler in bekannter, nicht näher ybeschriebener Weise ein Signal ab, das von der Kombination der Eingangssignale abhängt.
Da sich die kleinste Länge des Impulses auf Lei tung 16 zu der grössten Länge wie etwa 2:3 verhält, müsste der erste Schritt des Taktgebers 18 sehr lang sein. Deswegen ist zwischen dem Zähler 14 und dem Taktgeber 18 eine Verzögerun#;sschaltunQ 17 eingefügt, welche den Beginn des Impulses auf Leitung 16 um ein konstantes Mass verzögert.
F12. 2 zeigt einen Zeitplan für die Unterscheidung von vier Frequenzen eines Bandes. Auf der Abszisse ist die Zeit aufgetragen. Zur Zeit t 1 a kommt der Impuls vom Impulsformer 7 und stellt den Zähler 20 auf die Stellung 1. Eine nicht genau definierte Zeit später, nämlich zum Zeitpunkt tlb beginnt der Impuls auf Lei tung 16. Der Abstand tla-tlb hängt ausser von der Frequenz auch von der Phasenlage der Signalfrequenz- spannung zum Beginn des Wahlbegleitzeichens ab. Der Impulsbeginn wird durch die Verzögcrunassclialtung 17 bis zum Zeitpunkt tlc verzögert.
Die Abstände von tla bis tlb und von tlb zii tlc sind auf der Zeichnung im Verhältnis zu den übrigen Zeitabständen nicht mass- stäblich gezeichnet. Im Zeitpunkt tlc be#--innt der Takt geber 18y seinen ersten Takt, der bis zum Zeitpunkt t2a dauert. Mit dem Ende des ersten Taktes beginnt der zweite Takt, der bis 13a dauert usw.
Die weiteren Takte sind mit den Ziffern 3-8 bezeichnet. Die Zeit tlc-t'a und die Takte 3, 5 und 7 haben alle die gleiche Zeitdauer. Die Takt.- 2. 4, 6 und 8 sind demgegenüber in später zu beschreibender Weise um einen bestimmten Faktor verlängert. Die Breite der schraffierten Recht ecke gibt die zul'tis@_e z;;itliel@e Toleranz für die Takt impulse an.
Die Laae der Zeitimpulse ist so berechnet, dass das Ende des Impulses auf Leitung 16 für die vier verschie denen Signalfrequenzen jeweils in die Mitte (z. B. t2b) der Takte 2, 4, 6 oder 8 fällt. Die Zeit von tlb bis t2b entspricht also der Dauer von fünf Perioden der höch sten Signalfrequenz, die Zeit von tlb-t8b entspricht fünf Perioden der niedrigsten Signalfrequenz dieses Bandes. Die Breite der nicht ausgefüllten Rechtecke zeigt die Toleranzen, die diese Zeiten bei einer vorgegebenen zu lässigen Frequenzabweichung haben können.
Die Grenzen dieser Rechtecke müssen innerhalb der Zeiten zwischen zwei schraffierten Rechtecken liegen. Bei der Abtastung des Zählers durch den vom Im pulsformer 10 kommenden Impuls steht der Zähler also auf einer der Stellungen 2, 4, 6 oder B. Befindet sich bei der Abtastung durch den vom Impulsformer 10 gege- benen Impuls der Zähler 20 in einer Stellung, die durch eine ungerade Zahl gegeben ist (1, 3, 5 oder 7) oder in Stellung 0, so geht daraus hervor, dass bei der Messung ein Fehler unterlaufen ist, sei es durch eine falsche Frequenz- oder Zeiteinstellung, durch grosse einge streute Störungen oder aus einem anderen Grund. Der Decoder gibt in diesem Falle ein Fehlersignal ab.
Es wäre natürlich möglich, die Zeiten 3, 5 und 7 fortzulassen und den Zähler statt von 0-8 nur von 0-5 zählen zu lassen. Dieses würde aber bei Fehlern einen unmittelbaren Übergang von einer Anzeige zu einer an deren bedeuten, ohne dass dazwischen eine Sicherheits zone läge, bei der ein: Fehleranzeige erfolgt.
Fig.-3 gibt eine detailliertere Darstellung' des Takt gebers 18 und der Rückkopplung vom Zähler auf diesen Taktgeber über die Leitung 21. Der Taktgeber 18 ent hält eine Verzögerungsschaltung 31. Es sei zunächst deren Wirkungsweise beschrieben, ohne Rücksicht auf äussere Verbinduncen. Sie findet ausser für den Taktge ber 18 auch für die Verzögerungsschaltungen 5, 9 und 17 Verwendung.
Die Verzögerungsschaltung 31 enthält einen Schmitt-Trigger 37 mit hochohmigem Differentialein gang, der aus zwei einzelnen Eingängen besteht, einem Signaleingang 38 und einem Vergleichseingang 39.
Das Potential am letzteren ist durch den aus den Widerständen 40 und 41 gebildeten Spannungsteiler ge geben. Durch Parallelschalten eines Widerstandes zum Widerstand 41 kann dieses Potential verändert werden. Wenn das Potential des Signaleinganges 38 höher ist als das Potential des Vergleichseinganges 39, befindet sich der Ausgang 32 auf dem Bezugspotential, im anderen Falle auf einem positiven Potential. Der Übergang des Ausganges von einem zu dem anderen Zustand geht sehr schnell vonstatten, auch bei langsamer Änderung der Signaleingangsspannung.
An den Signaleingang 38 ist der Nlittelabgriff eines RC-Gliedes, bestehend aus dem Kondensator 42 und dem Widerstand 43, angeschlossen.
Der Kondensator 42 kann durch den Transistor 44 über einen kleinen Strombegrenzungs-Widerstand 45 kurzgeschlossen werden, indem die Spannung an der Transistorbasis negativer als die Spannung an dem mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbundenen Emitter gemacht wird. Wird nun dieser Eingang auf ein genügend positives Potential umgeschaltet, so sperrt der Transistor 44 und der Kondensator 42 ladet sich all mählich auf, während der Eingang 38 der Schmitt-Trig- ger-Schaltung 37 langsam negativer wird. Wenn das Po tential des Punktes 39 unterschritten wird, wird der Aus gang 32 plötzlich positiv, oder, mit anderen Worten, geht in den Zustand 1.
Einem Wechsel der Eingang spannung im Punkt 33 in negativer Richtung folgt je doch der Ausgang 32 sehr rasch, da die Entladung des Kondensators 42 über den Transistor 44 sehr schnell vor sich geht.
Die Verzögerungsschaltung 31 wird zum Taktgeber 18 durch Hinzufügen einer Rückkopplung vom Aus gang zum Eingang über den Inverter 46 und die Diode 34 und durch Einfügen einer Diode 35 zwischen Ein gang 33 der Verzögerungsschaltung 31 und Eingang 36 des Taktgebers 18. Solange der Eingang 36 negativ ist, ist der Taktgeber in Ruhe. Ein positiver Spannungs sprung erscheint verzögert am Ausgang 32, dadurch wird der Ausgang des Inverters 46, der bisher positiv war, und deswegen die Diode 34 sperrt, negativ; der Transistor 44 wird leitend, entlädt den Kondensator 42 und das Spiel beginnt von neuem.
Das Zurückschalten des Schmitt-Triggers 37 in den Ruhezustand ist so weit verzögert, dass der Kondensa tor 42 mit Sicherheit ganz entladen ist. So gibt der Takt geber an seinem Ausgang einzelne positive Taktimpulse, die den Zähler 20 jeweils um einen Schritt weiterschal ten.
Beim Ende des positiven Taktimpulses wird der Transistor 44 leitend, der Kondensator 42 wird entla den, es werden am Ausgang 32 keine weiteren Zählim pulse abgegeben und der Zähler 20 bleibt auf der er reichten Stellung stehen.
Um die Verlängerung der Taktzeiten 2, 4, 6 und 8 zu erreichen, wird je nach Stellung des Zählers 20 einer der Widerstände 47 parallel zum Widerstand 41 ge schaltet, indem der Zähler jeweils einen der mit 2", 4", 6" und 8" bezeichneten Ausgänge an Nasse legt. Dadurch ist der betreffende Widerstand über die zu gehörige Diode 48 an den Signaleingang 39 des Schmitt- Triggers 47 angeschlossen und somit zu dem Wider stand 41 parallel geschaltet. An den drei anderen Aus gängen, und während den übrigen Zeiten an allen Aus gängen, liegt ein positives Potential, welches die ent sprechenden Dioden 48 sperrt. Die Widerstände 47 sind voneinander verschieden und so ausgewählt, dass jeweils die gewünschte Verlängerung des Impulstaktes erreicht wird.
Receiver for multi-frequency code signals with accompanying dialing characters The invention relates to a receiver, which can be switched on by an accompanying dialing character, for a code signal consisting of several simultaneously transmitted frequencies from one frequency band each.
Such receivers are located, for example, in telephone exchanges and are used to receive the dialing information sent to the office by a subscriber using a keypad. A known method for transmitting this information is that the frequency range transmitted by the system is split into frequency bands and that several signal frequencies, one from each frequency band, are transmitted at the same time. With two frequency bands, each containing four signal frequencies, 16 different signals can be transmitted.
Particularly simple and reliable receivers can be built if the receiver is only switched on to receive one code character. This is done in a known manner by means of the accompanying dialing characters sent at the beginning or during the transmission, which can for example consist of a reduction in the loop current. To differentiate the frequencies of each band, electrical or mechanical resonance circuits have always been used. However, these are expensive to manufacture and take up a relatively large amount of space.
The invention provides means which eliminate these disadvantages. It is characterized by a frequency discriminator circuit for each frequency band with a bandpass for each frequency band, a pulse shaper for converting the filtered sinusoidal signal into a square-wave signal of the same frequency, a first counter connected to gate circuits, the emits a single pulse at its output, the duration of which is equal to the duration of a certain number of periods of the square-wave signal, a time discriminator each, consisting of a second counter,
which is started by the beginning of the individual pulse and stopped by its end and which counts the pulses of a clock whose cycle times are in turn dependent on the status of the second counter and are determined in such a way that the end points of the said individual pulse for the various provided code frequencies fall in the middle of cycle times of the clock, and by a code converter which, after the end of the longest possible individual pulse, emits a signal dependent on the position of the second counter of the frequency discriminator circuits.
An example embodiment of the invention is explained below with reference to the drawings. 1 shows a block diagram of a receiver, FIG. 2 shows a pulse-time diagram, FIG. 3 shows a delay circuit used in the circuit according to FIG. 1 and its use as a clock generator.
The receiver of Fig. 1 is provided for the reception of a code signal which consists of two frequencies transmitted simultaneously, one of which is a lower frequency band containing four signal frequencies in the band from 650 to 1000 Hz and a second frequency band containing four Contains signal frequencies in the band from 1140 to 1750 Hz.
The circuit consists of three parts: a common part 1, a frequency discriminator 2 for the lower frequency band and a frequency discriminator 3 for the upper frequency band. Except for the deviations from the zen given by the difference in Frequen, the frequency discriminators 2 and 3 are the same. Of these, only the frequency discriminator 2 is shown in detail.
At the input 4 of the common part 1 it appears the dialing character, which is delayed by the delay circuit 5 by about 5 milliseconds. At the end of these 5 milliseconds, the transient processes caused by contact bruises and other phenomena have subsided and the two frequencies appearing at input 6 are no longer disturbed by them.
The voltage jump appearing at the output of the delay 5 is converted in the pulse shaper 7 into a short pulse which is fed to the two frequency discriminators 2 and 3 and starts this in a manner to be described later.
The one at the entrance; 6 closing audio frequency voltages are amplified in the Tontreqtienzvi-suirker 8 and also fed to the two frequency discriminators. At the input <_an @, of the frequency discriminator '_ there is a bandpass 11,
which only leaves the frequency band from 650 to 1000 Hz assigned to this frequency discriminator. The sinusoidal frequency appearing at the output of the bandpass filter is converted by the limiter 12 into a square wave voltage equal frequency and over; r an AND-NiCht gate 13 is supplied to the counter 14.
This counter has 8 different positions. In the 0 position, a voltage appears at counter output 15 and # blocks the AND / NOT gate via its blocking input.
By the pulse coming from the pulse shaper 7, the counter 14 is set to position 1, the signal on the Leitun; 15 goes to 0 and now no longer blocks the and-not gate 13. As a result, the counter 14 begins to count the periods of the square wave voltage appearing at the output of the gate zti.
During its positions 3 to 7, i.e. for exactly 5 periods, the status 1 appears at its output 16. Then eight of the counters return to position 0, whereby the and-not gate 13 is again blocked and the counting stops. 17 is a delay; sschalt: inQ which is not absolutely necessary for the function of the discriminator and which we therefore initially assume that it does not change the signal appearing on line 16. This goes to the clock 18 and starts it with its Be went and stops it with its end.
The voltage from the output of the clock sender 18 @ -, elit via an And-not gate 19 to its second counter 20. This counter has 9 positions; In its position 0, the state 1 appears at the output labeled finite 0 'and blocks the AND-not gate 19. The counter 20 is set to 1 by the pulse emitted by the pulse shaper 7, whereby the State 1 at Ausoana 0 'ends and the counter now counts the pulses emitted by the clock 18 via the AND-NOT gate 19.
The number of pulses emitted by the clock liver 18 depends on the length of the individual pulse at its input, on, and again on the period of the square-wave voltage at the output GrenzunL> ssclialtuno 12.
The duration of the pulse on line @ 16 is thus inversely proportional to the frequency at the output of 12. Since 4 frequencies are provided in the frequency band that is allowed through by the bandpass, the pulse on line 16 can have four different lengths. The clock generator 18 is now coordinated in such a way that the end of the shortest of the 4 possible pulses falls in the middle of time 2 of the counter 20, and the ends of the further pulses in the middle of times 4, 6 and 8 of the counter 20.
Since the differences in the pulse lengths are not constant, but increase with increasing times (namely because the frequencies are chosen so that the ratio of two adjacent frequencies is constant), the speed of the clock is controlled by a feedback line 21, which from the counter 20 to the clock generator 18, influenced in such a way that the given times are reached. At the end of the pulse on line 16, the counter 20 stands still and on its lines 2 ', 4', 6 'or 8' there is state 1, while all other outputs have the state 0.
The pulse emitted by the delay circuit 5 is further delayed in the delay circuit 9 for as long. that the counter <B> '-0 </B> also came to a standstill when the lowest frequency was received. At the end of this time @ -, the V2rzöge- run2sschaltunQ 9 emits a pulse via the pulse shaper 10, which opens the gates 21. which the outputs of the counter 20 with inputs of the code converter 2? connect.
At the same time the corresponding gates 23 are opened, which lead from a learning counter 20 corresponding to the counter in the frequency discriminator 3 to the code converter 22. At its output 24, the code converter emits a signal in a known manner, not described in detail, which is derived from the combination which depends on the input signals.
Since the smallest length of the pulse on line 16 is related to the largest length such as about 2: 3, the first step of the clock 18 would have to be very long. A delay circuit 17 is therefore inserted between the counter 14 and the clock generator 18, which delays the start of the pulse on line 16 by a constant amount.
F12. 2 shows a time schedule for the discrimination of four frequencies of a band. The time is plotted on the abscissa. At time t 1 a, the pulse comes from pulse shaper 7 and sets counter 20 to position 1. A not exactly defined time later, namely at time tlb, the pulse begins on Lei device 16. The distance tla-tlb also depends on the frequency also depends on the phase position of the signal frequency voltage at the beginning of the dialing code. The start of the pulse is delayed by the delay circuit 17 up to time tlc.
The distances from tla to tlb and from tlb to tlc are not drawn to scale on the drawing in relation to the other time intervals. At time tlc, the clock generator 18y starts its first clock, which lasts until time t2a. At the end of the first measure, the second measure begins, which lasts up to 13a, etc.
The other bars are marked with the numbers 3-8. The time tlc-t'a and bars 3, 5 and 7 all have the same duration. The clocks 2. 4, 6 and 8 are lengthened by a certain factor in a manner to be described later. The width of the hatched rectangles indicates the permissible @ _e z ;; itliel @ e tolerance for the clock pulses.
The Laae of the time pulses is calculated so that the end of the pulse on line 16 falls in the middle (e.g. t2b) of bars 2, 4, 6 or 8 for the four different signal frequencies. The time from tlb to t2b corresponds to the duration of five periods of the highest signal frequency, the time from tlb-t8b corresponds to five periods of the lowest signal frequency of this band. The width of the open rectangles shows the tolerances that these times can have for a given permissible frequency deviation.
The boundaries of these rectangles must lie within the times between two hatched rectangles. When the counter is scanned by the pulse coming from the pulse shaper 10, the counter is in one of the positions 2, 4, 6 or B. If the counter 20 is in a position during the scanning by the pulse given by the pulse shaper 10, which is given by an odd number (1, 3, 5 or 7) or in position 0, it follows that an error occurred during the measurement, be it due to an incorrect frequency or time setting, or due to large, scattered disturbances or any other reason. In this case the decoder emits an error signal.
It would of course be possible to leave out times 3, 5 and 7 and let the counter count only from 0-5 instead of 0-8. In the event of errors, however, this would mean an immediate transition from one display to another, without there being a safety zone in between, in which an error display occurs.
Fig. 3 gives a more detailed representation of the clock generator 18 and the feedback from the counter to this clock generator via the line 21. The clock generator 18 contains a delay circuit 31. Its mode of operation will first be described, regardless of external connections. It is used for the delay circuits 5, 9 and 17 in addition to the clock generator 18.
The delay circuit 31 contains a Schmitt trigger 37 with a high-impedance differential input, which consists of two individual inputs, a signal input 38 and a comparison input 39.
The potential at the latter is given by the voltage divider formed by the resistors 40 and 41. This potential can be changed by connecting a resistor in parallel with resistor 41. If the potential of the signal input 38 is higher than the potential of the comparison input 39, the output 32 is at the reference potential, in the other case at a positive potential. The transition of the output from one state to the other takes place very quickly, even if the signal input voltage changes slowly.
The central tap of an RC element, consisting of the capacitor 42 and the resistor 43, is connected to the signal input 38.
The capacitor 42 can be short-circuited by the transistor 44 via a small current limiting resistor 45 by making the voltage on the transistor base more negative than the voltage on the emitter connected to the positive pole of the voltage source. If this input is now switched to a sufficiently positive potential, the transistor 44 blocks and the capacitor 42 is gradually charged, while the input 38 of the Schmitt trigger circuit 37 slowly becomes more negative. If the potential falls below the point 39, the output 32 suddenly becomes positive, or, in other words, changes to state 1.
A change in the input voltage at point 33 in the negative direction follows, however, the output 32 very quickly, since the discharge of the capacitor 42 via the transistor 44 is very fast.
The delay circuit 31 becomes the clock generator 18 by adding feedback from the output to the input via the inverter 46 and the diode 34 and by inserting a diode 35 between a input 33 of the delay circuit 31 and input 36 of the clock generator 18. As long as the input 36 is negative , the clock is at rest. A positive voltage jump appears after a delay at the output 32, as a result of which the output of the inverter 46, which was previously positive and therefore the diode 34 blocks, becomes negative; the transistor 44 becomes conductive, discharges the capacitor 42 and the game begins again.
The switching back of the Schmitt trigger 37 to the idle state is delayed so far that the capacitor 42 is certainly completely discharged. The clock emits individual positive clock pulses at its output, which advance the counter 20 by one step.
At the end of the positive clock pulse, the transistor 44 becomes conductive, the capacitor 42 is discharged, there are no further counting pulses emitted at the output 32 and the counter 20 remains at the position it reached.
In order to extend the cycle times 2, 4, 6 and 8, depending on the position of the counter 20, one of the resistors 47 is switched in parallel with the resistor 41 by placing the counter with one of the 2 ", 4", 6 "and 8 "places designated outputs to Nasse. As a result, the resistor in question is connected via the associated diode 48 to the signal input 39 of the Schmitt trigger 47 and thus was connected in parallel to the counter 41. At the other three outputs, and during the remaining times at all outputs, there is a positive potential which blocks the corresponding diodes 48. The resistors 47 are different from one another and are selected in such a way that the desired lengthening of the pulse rate is achieved in each case.