Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen selektiven Zeichenempfänger, der zur Erkennung mindestens einer Zeichenfrequenz mit Zählung der Nulldurchgänge der Eingangsspannung und Messung der zeitlichen Abstände von Nulldurchgängen arbeitet, insbesondere für Fernsprechanlagen.
Derartige digital arbeitende Zeichenempfänger sind bereits vorgeschlagen worden. Sie werden insbesondere zur Erkennung von Tastwahlcodezeichen in Fernsprechanlagen eingesetzt, wobei diese Zeichen aus jeweils zwei Frequenzen aus zwei verschiedenen Gruppen von jeweils mehreren Frequenzen gebildet sein können. Bei diesen Zeichenempfängern werden die zeitlichen Abstände von Nulldurchgängen der Eingangsspannung mit einem Zähler gemessen, der dabei mit einer gegenüber der festzustellenden Zeichenfrequenz hohen Taktfrequenz angesteuert wird. Die Eingangsspannung wird nur dann als Zeichen gewertet, wenn der gemessene Wert zwischen einem die Bandbreite bestimmenden unteren und oberen Zählerstand liegt. Jede Messung umfasst mehrere Perioden der Eingangsspannung, wobei die Anzahl der Perioden fest vorgegeben und mit einem Nulldurchgangszähler gezählt wird.
Der untere und obere Zählerstand des Taktzählers kann abhängig von der vorgegebenen Anzahl der Perioden, von den vorgegebenen Toleranzen der Zeichenfrequenz und von zulässigen Störspannungsteilen gewählt sein.
In solchen Zeichenempfängern ist es von ausschlaggebender Bedeutung, dass der die Messzeit bestimmende Nulldurchgangszähler die vorgegebene Anzahl der Perioden, d. h., die Nulldurchgänge, richtig zählt. Es ist nun möglich, dass Störimpulse auf den Zeichenempfänger gelangen, beispielsweise über die Stromversorgungsleitung. Diese Störimpulse können der Zeichenspannung zusätzliche Nulldurchgänge aufdrücken, die vom Nulldurchgangszähler mitgezählt werden. Dadurch wird die Messzeit beim Frequenzerkennungsvorgang verkürzt, und mit dem Taktzähler wird nicht der der Zeichenfrequenz zugeordnete Wertbereich erreicht.
Der Zeichenempfänger wertet dann das anstehende Zeichen nicht als solches aus, d. h. mit anderen Worten, Störimpulse können zur Zeichenunterdrückung führen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung für einen selektiven Zeichenempfänger der eingangs genannten Art anzugeben, mit der die sich aufgrund von Störimpulsen ergebende Zeichenunterdrückung vermieden wird. Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass dem Nulldurchgangszähler eine Schaltung vorgeschaltet ist, die beim Auftreten eines Nulldurchgangs in einen einen Zählimpuls für den Nulldurchgangszähler ergebenden Arbeitszustand gesteuert wird und in diesem Zustand für eine solche Standzeit selbsttätig gehalten bleibt, die nur wenig kleiner als die Dauer der Zeichenfrequenz-Halbwelle ist, und deren Standzeit durch in der Standzeit auftretende, weitere Nulldurchgänge unbeeinflusst bleibt.
Fällt ein Störimpuls in die Standzeit der Schaltung, so wird er daher unterdrückt; fällt ein Störimpuls in die Pause zwischen dem Ende der Standzeit und dem nicht auf einen Störimpuls zurückführenden, nächsten Nulldurchgang der Zeichenfrequenz, so wird dieser nicht mitgezählt.
Die Schaltung kann dabei durch einen astabilen Multivibrator gebildet sein (one-shot). Wenn der Zeichenempfänger wie bei den erwähnten Tastwahl-Zeichenempfängern für die Auswertung mehrerer Zeichenfrequenzen eingerichtet ist, richtet sich die Standzeit der Schaltung bzw. des Multivibrators nach der höchsten Zeichenfrequenz.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild eines Teils einer Auswerteschaltung, die Bestandteil eines Tastwahl-Codezeichenempfängers für Fernsprechanlagen ist, und
Fig. 2 bis 6 Spannungsverläufe an verschiedenen Punkten des Schaltbildes nach Fig. 1 für die grösste und kleinste Zeichenfrequenz.
Der Zeichenempfänger in Fig. 1 dient als Codewahlempfänger in Fernsprechanlagen. Bei der Wahl werden die Wählziffern durch Erzeugung und Aussendung von jeweils zwei verschiedenen Frequenzen gebildet, von denen die eine einer ersten Frequenzgruppe und die zweite einer zweiten Frequenzgruppe zugehört. Die Zeichenfrequenzen der ersten Frequenzgruppe können beispielsweise die Werte 697, 770, 852, 941 Hz aufweisen, während die zweite Frequenzgruppe aus den Frequenzen 1209, 1336, 1477, 1633 bestehen kann.
Das am nicht dargestellten Eingang empfangene Zeichen wird zuerst in einem Eingangsverstärker verstärkt und dann zur Trennung seiner beiden Frequenzgruppen zwei nicht dargestellten Gruppenfiltern zugeführt. Setzt sich das empfangene Zeichen aus zwei Codewahlfrequenzen zusammen, so erfolgt die Trennung der beiden Frequenzen mittels dieser Gruppenfilter. Mit den diesen Frequenzen zugeordneten Zeichenspannungen wird jeweils ein nicht dargestellter Begrenzer angesteuert, der die sinusförmige Zeichenspannung in eine Rechteckspannung umformt. Die eine Rechteckspannung gelangt über einen Eingang 11 in die in Fig. 1 dargestellte Auswerteschaltung, und die andere Rechteckspannung wird einer zweiten, der ersten Auswerteschaltung ähnlichen und nicht dargestellten Auswerteschaltung zugeführt.
In den Auswerteschaltungen wird festgestellt, ob die Frequenz des empfangenen Zeichens innerhalb bestimmter, den Codewahlfrequenzen zugeordneter Bereiche liegt. Das Ergebnis der Auswerteschaltung wird über die vier Ausgänge jeder Auswerteschaltung in eine nicht dargestellte Zeichenausgabeschaltung übertragen, in der geprüft wird, ob in jeder Frequenzgruppe eine Zeichenfrequenz vorhanden ist.
Fällt diese Prüfung positiv aus, findet die Ausgabe des Codezeichens statt.
In dem in Fig. 1 dargestellten Teil der Auswerteschaltung v ird die Rechteckspannung über den Eingang 11, an den noch weitere, nicht dargestellte Schaltungen zur Verbesserung des Sprachschutzes angeschlossen sein können, einem Nullstellendetektor ND zugeführt, der bei jedem Durchgang der Rechteckspannung durch den Nullwert einen Nadelimpuls abgibt. Diese Nadelimpulse werden über einen monostabilen Multivibrator MF von einem Nulldurchgangszähler NZ empfangen und gezählt, dessen Zählvolumen einstellbar ist. Wird die eingestellte Endstellung des Nulldurchgangszählers NZ erreicht, so gibt dieser einen Rückstell impuls R ab und stellt sich selbst und andere Schaltungen an den Rückstelleingängen R zurück.
Der erste Nadelimpuls des Nullstellendetektors ND stellt auch eine Flip-Flopschaltung NF ein, die darauf eine UND Schaltung TU für den Durchlauf von am Eingang T eintreffenden Taktimpulsen freigibt. Die von einem nicht dargestellten Taktgenerator stammenden Taktimpulse haben gegen über den festzustellenden Zeichenfrequenzen eine verhältnismässig hohe Frequenz und werden von einem Taktzähler TZ so lange gezählt, bis die Rückstellung durch den Nulldurchgangszähler NZ erfolgt. Der Taktzähler TZ ist mit einer Reihe von Ausgängen versehen. Für jede Codezeichenfrequenz ist ein unterer Zählerstand und ein oberer Zählerstand abgreifbar. Für die Frequenz f1 seien beispielsweise ein dem unteren Zählerstand zugeordneter Ausgang Z2 vorgesehen.
Der Ausgang Z1 ist nun mit dem Einstelleingang einer Flip-Flopschaltung F1 verbunden, dessen Rückstelleingang an den Ausgang Z2 angeschlossen ist. In entsprechender Weise sind drei anderen Frequenzen zugeordnete, nicht dargestellte Flip-Flopschaltungen mit zugehörigen Ausgän gen des Taktzählers TZ verbunden. Die Ausgänge dieser Flip Flopschaltungen führen zu den einen Eingängen individuell zugeordneter UND-Schaltungen Ruf ..., deren andere Eingänge an den Rückstellausgang R des Nulldurchgangszählers NZ angeschlossen sind. Die Ausgänge dieser UND-Schaltungen führen zur Zeichenausgabeschaltung, wie durch den Ausgang 01 der UND-Schaltung U1 kenntlich gemacht ist.
Liegt der in der Zeit zwischen der Einstellung der Flip Flopschaltung NF und der Rückstellung des Nulldurchgangszählers NZ gezählte Wert zwischen den Werten Z1 und Z2, so befindet sich die Flip-Flopschaltung F1 im Arbeitszustand. Über den Ausgang 01 wird dann als Kennzeichen, dass die Frequenz f, ermittelt worden ist, ein Ausgangssignal dann abgegeben, wenn die Endstellung des Nulldurchgangszählers NZ erreicht und damit der Ausgang R markiert ist. Jede Messung umfasst mehrere Perioden der am Eingang 11 liegenden Wechselspannung. Die Anzahl der Perioden ist durch Wahl der Endstellung des Nulldurchgangszählers NZ fest vorgegeben.
Der untere Zählerstand Z1 und der obere Zählerstand Z2 sowie die analogen Zählerstände für die anderen Frequenzen sind abhängig von der vorgegebenen Anzahl der Perioden, von den vorgegebenen Toleranzen der Zeichenfrequenzen und von zulässigen Störspannungsanteilen gewählt.
Der dem Nulldurchgangszähler NZ vorgeschaltete Multivibrator MF ist so ausgebildet, dass er beim Auftreten eines vom Nullstellendetektor ND erkannten Nulldurchgangs der Spannung am Eingang Ii in den Arbeitszustand gesteuert wird und in diesem Zustand für eine solche Standzeit selbsttätig gehalten bleibt, die nur wenig kleiner als die Dauer der Zeichenfrequenz-Halbwelle für die höchste Zeichenfrequenz ist. Dieser Multivibrator ist ferner so ausgebildet, dass seine Standzeit nicht durch in der Standzeit auftretende, weitere Nulldurchgänge beeinflusst werden kann.
Anhand der Fig. 2 bis 6 wird nun die Wirkungsweise des Multivibrators MF geschildert. In Fig. 2 ist der Spannungsverlauf eines Zeichens dargestellt, von dem die Eingangsspannung am Eingang 11 in Fig. 1 abgeleitet ist und das die für die Anordnung in Fig. 1 höchste Zeichenfrequenz dz may (beispielsweise 941 Hz) aufweist, während in Fig. 5 der Spannungsverlauf eines Zeichens mit der für die Anordnung in Fig. 1 niedrigsten Zeichenfrequenz fz min (beispielsweise 697 Hz) gezeigt ist. Beide Spannungen haben an der Stelle S Einbrüche, die von Störimpulsen herrühren und Nulldurchgänge der Zeichenspannung bewirken. In Fig. 3 sind die am Ausgang des Nullstellendetektors ND auftretenden Nadelimpulse 0 bis 5 dargestellt, die dieser aufgrund der Nulldurchgänge 0, 1, S, 2, 3, 4 der Zeichenspannung in Fig. 2 abgibt.
In ähnlicher, nicht dargestellter Weise treten für die Zeichenfrequenz fz min in Fig. 5 auf die Nulldurchgänge 0, S, 1, 2 zurückzuführende Nadelimpulse am Ausgang des Nullstellendetektors ND auf. Am Ausgang des Multivibrators MF erscheinen für die höchste Zeichenfrequenz dz may die in der Fig. 4 dargestellten Impulse und für die niedrigste Zeichenfrequenz fz min die in der Fig. 6 dargestellten Impulse. Die Dauer tMF dieser Impulse ist konstant und nur wenig kleiner als die Dauer 0-1 der Halbwelle für die höchste Zeichenfrequenz dz may Aus Fig. 4 ist zu erkennen, dass der Störimpuls S überdeckt wird.
Fig. 6 dagegen zeigt, dass zwar der Störimpuls S mitgezählt wird, dafür aber der dem Störimpuls S folgende Nulldurchgang 1 in Fig. 5 nicht mitgezählt wird. Am in den Fig. 2-6 nicht dargestellten Ende des Zeichens tritt also trotz Störimpulse der richtige Zählwert für die Zeichenfrequenz auf.
The invention relates to a circuit arrangement for a selective character receiver which works to recognize at least one character frequency with counting of the zero crossings of the input voltage and measurement of the time intervals between zero crossings, in particular for telephone systems.
Such digitally operating character receivers have already been proposed. They are used in particular for the recognition of dialing code characters in telephone systems, whereby these characters can be formed from two frequencies from two different groups of several frequencies each. In these character receivers, the time intervals between zero crossings of the input voltage are measured with a counter, which is controlled with a clock frequency that is high compared to the character frequency to be determined. The input voltage is only interpreted as a symbol if the measured value lies between a lower and an upper counter reading that determines the bandwidth. Each measurement comprises several periods of the input voltage, the number of periods being fixed and counted with a zero crossing counter.
The lower and upper counter reading of the clock counter can be selected depending on the specified number of periods, on the specified tolerances of the symbol frequency and on permissible interference voltage components.
In such character receivers it is of crucial importance that the zero crossing counter determining the measuring time has the specified number of periods, i.e. i.e., the zero crossings counts correctly. It is now possible for interference pulses to reach the character receiver, for example via the power supply line. These interference pulses can add additional zero crossings to the character voltage, which are also counted by the zero crossover counter. This shortens the measurement time during the frequency recognition process and the clock counter does not reach the value range assigned to the character frequency.
The character receiver then does not evaluate the pending character as such, i.e. H. in other words, glitches can lead to character suppression.
The object of the invention is to provide a circuit arrangement for a selective character receiver of the type mentioned at the beginning, with which the character suppression resulting from interference pulses is avoided. This is achieved according to the invention in that the zero crossing counter is preceded by a circuit which, when a zero crossing occurs, is controlled into a working state that results in a counting pulse for the zero crossing counter and is automatically maintained in this state for a service life that is only slightly smaller than that The duration of the character frequency half-wave is, and its service life remains unaffected by further zero crossings occurring in the service life.
If an interfering pulse occurs during the service life of the circuit, it is therefore suppressed; If an interfering pulse occurs during the pause between the end of the idle time and the next zero crossing of the symbol frequency, which is not due to an interfering pulse, this is not counted.
The circuit can be formed by an astable multivibrator (one-shot). If the character receiver is set up, as in the case of the touch-dial character receivers mentioned, for the evaluation of several character frequencies, the service life of the circuit or the multivibrator depends on the highest character frequency.
The invention will now be explained in more detail using an exemplary embodiment. Show it:
Fig. 1 is a schematic diagram of part of an evaluation circuit which is part of a touch-tone code character receiver for telephone systems, and
2 to 6 voltage curves at different points in the circuit diagram according to FIG. 1 for the highest and lowest symbol frequency.
The character receiver in Fig. 1 serves as a code dial receiver in telephone systems. When dialing, the dialing digits are formed by generating and transmitting two different frequencies, one of which belongs to a first frequency group and the second to a second frequency group. The symbol frequencies of the first frequency group can have the values 697, 770, 852, 941 Hz, for example, while the second frequency group can consist of the frequencies 1209, 1336, 1477, 1633.
The character received at the input (not shown) is first amplified in an input amplifier and then fed to two group filters (not shown) to separate its two frequency groups. If the received character is made up of two code dialing frequencies, the two frequencies are separated using these group filters. With the symbol voltages assigned to these frequencies, a limiter (not shown) is controlled in each case, which converts the sinusoidal symbol voltage into a square-wave voltage. One square-wave voltage reaches the evaluation circuit shown in FIG. 1 via an input 11, and the other square-wave voltage is fed to a second evaluation circuit, which is similar to the first evaluation circuit and is not shown.
The evaluation circuits determine whether the frequency of the received character lies within certain ranges assigned to the code dialing frequencies. The result of the evaluation circuit is transmitted via the four outputs of each evaluation circuit to a character output circuit, not shown, in which it is checked whether a character frequency is present in each frequency group.
If this check is positive, the code character is output.
In the part of the evaluation circuit shown in Fig. 1, the square-wave voltage is fed to a zero position detector ND via the input 11, to which further circuits (not shown) can be connected to improve the speech protection, which generates a zero value every time the square-wave voltage passes through the zero value Emits needle pulse. These needle pulses are received and counted via a monostable multivibrator MF by a zero crossing counter NZ, the counting volume of which is adjustable. When the set end position of the zero crossing counter NZ is reached, it emits a reset pulse R and resets itself and other circuits at the reset inputs R.
The first needle pulse of the zero position detector ND also sets a flip-flop circuit NF, which then releases an AND circuit TU for the passage of clock pulses arriving at the input T. The clock pulses originating from a clock generator, not shown, have a relatively high frequency compared to the character frequencies to be determined and are counted by a clock counter TZ until the zero crossing counter NZ is reset. The clock counter TZ is provided with a number of outputs. A lower counter reading and an upper counter reading can be tapped for each code symbol frequency. For example, an output Z2 assigned to the lower count is provided for the frequency f1.
The output Z1 is now connected to the setting input of a flip-flop circuit F1, the reset input of which is connected to the output Z2. In a corresponding manner, three other frequencies assigned, not shown, flip-flop circuits are connected to associated outputs of the clock counter TZ. The outputs of these flip-flop circuits lead to one of the inputs of individually assigned AND circuits Ruf ..., the other inputs of which are connected to the reset output R of the zero-crossing counter NZ. The outputs of these AND circuits lead to the character output circuit, as indicated by the output 01 of the AND circuit U1.
If the value counted in the time between the setting of the flip-flop circuit NF and the resetting of the zero crossing counter NZ lies between the values Z1 and Z2, the flip-flop circuit F1 is in the working state. An output signal is then emitted via the output 01 as an indicator that the frequency f 1 has been determined when the end position of the zero crossing counter NZ is reached and the output R is thus marked. Each measurement comprises several periods of the alternating voltage applied to input 11. The number of periods is fixed by choosing the end position of the zero crossing counter NZ.
The lower counter reading Z1 and the upper counter reading Z2 as well as the analog counter readings for the other frequencies are selected depending on the specified number of periods, on the specified tolerances of the symbol frequencies and on permissible interference voltage components.
The multivibrator MF connected upstream of the zero crossing counter NZ is designed so that when a zero crossing of the voltage at the input Ii detected by the zero point detector ND occurs, it is automatically maintained in this state for a service life that is only slightly shorter than the duration is the symbol frequency half-cycle for the highest symbol frequency. This multivibrator is also designed so that its service life cannot be influenced by further zero crossings occurring during the service life.
The mode of operation of the multivibrator MF will now be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows the voltage curve of a character from which the input voltage at input 11 in FIG. 1 is derived and which has the highest character frequency dz may for the arrangement in FIG. 1 (for example 941 Hz), while in FIG the voltage curve of a character with the lowest character frequency fz min (for example 697 Hz) for the arrangement in FIG. 1 is shown. Both voltages have dips at point S that originate from interference pulses and cause the symbol voltage to cross zero. 3 shows the needle pulses 0 to 5 occurring at the output of the zero position detector ND, which the latter emits on the basis of the zero crossings 0, 1, S, 2, 3, 4 of the symbol voltage in FIG.
In a similar manner, not shown, needle pulses to be traced back to the zero crossings 0, S, 1, 2 occur for the symbol frequency fz min in FIG. 5 at the output of the zero position detector ND. The pulses shown in FIG. 4 appear at the output of the multivibrator MF for the highest symbol frequency dz may and the pulses shown in FIG. 6 for the lowest symbol frequency fz min. The duration tMF of these pulses is constant and only slightly shorter than the duration 0-1 of the half-wave for the highest symbol frequency dz may. It can be seen from FIG. 4 that the interference pulse S is covered.
In contrast, FIG. 6 shows that although the interference pulse S is counted, the zero crossing 1 following the interference pulse S in FIG. 5 is not counted. At the end of the character, not shown in FIGS. 2-6, the correct count for the character frequency occurs despite interference pulses.