DE1165081B - Pulskodemodulations-Endeinrichtung mit bipolarem Ausgang - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KI.: H 03 k

Deutsche KI.: 21 al-36/12

Nummer: 1165 081

Aktenzeichen: W 27762 VIII a / 21 al

Anmeldetag: 2. Mai 1960

Auslegetag: 12. März 1964

Die Erfindung betrifft Pulsnachrichten-Übertragungssysteme mit Pulskodemodulation (PCM), bei denen die Signalamplituden für die Übertragung gewöhnlich im Zeitmultiplexverfahren in Kodegruppen aus Zeichen und Zwischenräumen umgewandelt werden und danach aus den empfangenen Kodegruppen im wesentlichen in ihrer ursprünglichen Form wiederhergestellt werden.

Das Verfahren zur Wiederherstellung der ursprünglichen Signalamplituden aus den empfangenen Kodegruppen mit Zeichen und Zwischenräumen in einem Pulskodemodulationssystem ist als Entschlüsselung bekannt. Bei den sogenannten Netzwerkentschlüsselungseinrichtungen wird jede Kodegruppe in Serienform empfangen, in einem geeigneten Schieberegister in Parallelform umgewandelt und dann zur Steuerung eines gleichzeitigen Stromflusses über ausgewählte Wertungswiderstände eines Netzwerks zu einer gemeinsamen Ausgangsleitung benutzt. Normalerweise besitzt jeder Wertungswiderstand einen Widerstandswert, der von der numerischen Wertigkeit einer Kodegruppenziffer abhängt. Er tritt in Tätigkeit oder nicht, je nachdem ob die Ziffer ein Zeichen oder ein Zwischenraum in der jeweiligen Kodegruppe ist. Die aus einer Folge von PCM-Kodegruppen auf der gemeinsamen Ausgangsleitung wiederhergestellten Signalamplituden sind jedoch unipolar und besitzen eine starke Gleichstromkomponente wechselnder Amplitude. Unipolare Impulse sind jedoch für die nachfolgenden Schaltungen, wie symmetrische Kornpandoreinrichtungen, nicht geeignet. Die Gleichstromkomponente wird in den folgenden Schaltungen durch Transformatoren und Kondensatoren gesperrt, und ohne sie entsprechen die einzelnen Impulse nicht mehr genau den Amplituden der jeweiligen Signale.

Es ist bereits ein Impulskodemodulationssystem bekannt, bei dem bipolare Abtastsignalfolgen in einem speziellen Permutationskode übertragen und dann in einem Dekodiernetzwerk mit Bewertungswiderständen in die bipolare Abtastsignalfolge zurückverwandelt wird, wobei das Bezugspotential im wesentlichen in der Mitte des Amplitudenbereichs der Signalfolge liegt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht dagegen darin, die sich ändernde Gleichstromkomponente aus den wiederhergestellten Signalamplituden zu entfernen und diese so einfach wie möglich in eine bipolare Form umzuwandeln.

Die Erfindung geht dazu aus von einer Pulskodemodulations-Endeinrichtung mit einer Signalausgangsleitung, einer Vielzahl von Eingangskanälen, die Signale mit sich in einem vorbestimmten Bereich än-Pulskodemodulations-Endeinrichtung mit
bipolarem Ausgang

Anmelder:

Western Electric Company, Incorporated,

New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Fecht, Patentanwalt,

Wiesbaden, Hohenlohestr. 21

Als Erfinder benannt:
Robert Lawrence Carbrey, Madison, N. J.,
Robert Emely Yaeger, Topsfield, Mass.
(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 13. Mai 1959

(Nr. 812 855 und Nr. 812 918)

dernder Amplitude führen können, einer entsprechenden Vielzahl von Torkreisen, die jeweils zur aufeinanderfolgenden Übertragung zwischen einem entsprechenden Eingangskanal und die Ausgangsleitung geschaltet sind, und mit einer Einrichtung zur Betätigung der Torkreise während aufeinanderfolgender, vorbestimmter, getrennter Zeitintervalle. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Klemmtorkreis von der Ausgangsleitung zu einem vorbestimmten Bezugspotential führt, das im wesentlichen in der Mitte des vorbestimmten Amplitudenbereichs der Eingangssignale liegt, und daß Schaltmittel zur Betätigung des Klemmtorkreises und seiner Verbindung mit der Ausgangsleitung und der Bezugspotentialquelle zwischen jedem der vorbestimmten Zeitintervalle vorgesehen sind, in der Weise, daß in den Eingangskanälen auftretende unipolare Gleichstromimpulse in bipolare Impulse umgewandelt werden.

Gemäß einem speziellen Merkmal der Erfindung wird dem Wertungsnetzwerk einer Netzwerk-PCM-Entschlüsselungseinrichtung ein Hilfswiderstand hinzugefügt, der zwischen den entgegengesetzten Seiten der Stromversorgungsquelle und der gemein

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samen Ausgangsleitung in Gegenphase zu den in Tätigkeit gesetzten Wertungswiderständen hin- und hergeschaltet wird. Bei einer Entschlüsselungseinrichtung, bei der ausgewählte Wertungswiderstände während jeder wieder hergestellten Signalamplitude an die erste Seite der Stromversorgungsquelle und während der Schutzzwischenräume zwischen ihnen an die zweite Seite angeschaltet werden, führt also der Hilfswiderstand von der gemeinsamen Ausgangsleitung

A gekennzeichnete Ausgangsleitung, die zusammen mit den entsprechenden Ausgangsleitungen A der anderen Verstärker den Parallelausgang des Schieberegisters bildet. Die ersten drei Impulsregenerierver-5 stärker in Fi g. 1 besitzen Ausgangsleitungen, die mit B bezeichnet sind und die benutzt werden, um die Verbindung mit der nächstfolgenden einziffrigen Verzögerungsleitung herzustellen.

Die Ausgangsleitungen A der Impulsregenerierwährend jedes Amplitudenintervalls zur zweiten Seite io verstärker in Fig. 1 sind unmittelbar mit den gleider Stromversorgungsquelle und während jedes chen Eingangsklemmen der UND-Torkreise 18, 19, Schutzzwischenraums zur ersten Seite. Die wieder- 20 und 21 verbunden. Die UND-Torkreise, die jehergestellten Signalamplituden erscheinen somit an weils einen Ausgang nur hervorbringen, wenn ihre der gemeinsamen Ausgangsleitung in bipolarer Form beiden Eingangsklemmen erregt sind, steuern die und besitzen eine stark verringerte Gleichstromkom- 15 Beendigung jeder Signalamplitude, die durch den ponente. Detektor aus einer ankommenden Kodegruppe wie-

Von dem bekannten Impulskodemodulationssystem derhergestellt ist. Die anderen Eingangsklemmen der unterscheidet sich die Erfindung zum einen wesent- UND-Torkreise werden gemeinsam über einen lieh dadurch, daß eine ursprünglich streng unipolare linearen Phasenumkehrverstärker 22 von dem Leiter Folge von Abtastwerten in eine bipolare Folge um- 20 — D 4 eines geeigneten Zeitimpulsgenerators erregt, gewandelt wird, und zwar ohne oder mit zwischen- Die Bedeutung des Leiters — D 4 und die Natur der geschalteter PCM-Umwandlung. Zum anderen sind auf ihm auftretenden Schwingungsform wird zu gebei dem bekannten System keine Schutzzwischen- gebener Zeit erklärt.

räume zwischen den aufeinanderfolgenden Abtast- Die Ausgangsleiter der vier UND-Torkreise in

werten der wiederhergestellten Signalfolge vor- 25 Fig. 1 sind unmittelbar mit den gleichen Eingangsgesehen, so daß ein Übersprechen zwischen den ein- klemmen der entsprechenden Multivibrator- oder zelnen Kanälen auftreten kann. binären Zählerkreise 23, 24, 25 und 26 verbunden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung Diese auch mit F-F bezeichneten Multivibratoren besitzt der HilfsWiderstand einen Wert, der im we- steuern den Beginn jeder durch den Detektor wiedersentlichen gleich dem Wert des kleinsten der Netz- 30 hergestellten Signalamplitude. Die anderen Eingangswertungswiderstände ist. Durch Verwendung eines klemmen der Multivibratoren werden gemeinsam derartigen Hilfwiderstandes in den Ausführungen der über einen linearen Phasenumkehrverstärker 27 von Erfindung wird entweder die Gleichstromkomponente dem Leiter — Z) 3 des Zeitimpulsgenerators erregt, der wiederhergestellten Signalamplituden im wesent- Die Bedeutung des Leiters — D2> und die Natur der liehen auf Null herabgesetzt, oder sie wird in eine 35 auf ihm erscheinenden Schwingungsform werden Form umgewandelt, die ihre leichte Entfernung ohne ebenfalls zu gegebener Zeit erklärt. Wirkung auf die Genauigkeit der Amplituden selbst Schließlich sind die Ausgangsleitungen der Multierlaubt, vibratoren so geschaltet, daß sie die Schalter 28, 29,

Ein vollständigeres Verständnis der Erfindung läßt 30 und 31 steuern. Diese auch mit SW bezeichneten sich an Hand der nachfolgenden eingehenden Erläu- 40 Schalter können tatsächlich Ausgangsstufen der terung einiger spezieller Ausführungen erreichen. Multivibratoren selbst sein, sie sind jedoch in F i g. 1

Fig. 1 zeigt ein Blockschema einer erfindungs- in mechanischer Form getrennt dargestellt, um die gemäßen vereinfachten vierziffrigen PCM-Entschlüs- Arbeitsweise der Schaltung klarer herauszustellen, selungseinrichtung; Wie dargestellt, hat jeder Schalter die Funktion,

Fig. 2 zeigt eine Reihe von Signalformen, welche 45 einen Ausgangsleiter entweder mit Erde oder mit das Prinzip der Arbeitsweise der in F i g. 1 dargestell- einem negativen festen Bezugspotential zu verbinden,

das mit — E_Rtt bezeichnet ist. Wenn ein Schalter durch den zugehörigen Multivibrator in Tätigkeit gesetzt wird, verbindet er seinen Ausgangsleiter mit der 50 Erde. Zu allen anderen Zeiten bleibt der Ausgangsleiter mit dem festen Bezugspotential verbunden. Die Ausgangsleiter der Schalter sind über entsprechende Netzwerkwertungswiderstände 32, 33, 34 und 35 mit einer Ausgangssammelleitung 36 verbunden. Diese

in den F i g. 3 und 4 dargestellte vollwertige sieben- 55 Widerstände haben Widerstandswerte, die zueinander ziffrige kommerzielle Entschlüsselungseinrichtung ge- durch Potenzen von zwei in Beziehung stehen. So zeigt wird. In Fig. 1 werden PCM-Kodegruppen besitzt der Widerstand 35, der zu der höchstwertigen oder ihre Äquivalente in Serienform an einer Ein- Ziffer der empfangenen PCM-Kodegruppe gehört, gangsleitung 10 empfangen und dann durch ein einen Wert R. Der Widerstand 34, der zu der nächst-Schieberegister in Parallelform umgewandelt, das 60 höchstwertigen Ziffer gehört, hat einen Wert 2R. Die nacheinander aus einem ersten Impuls-Regenerier- Widerstände 33 und 32, die zu den übrigen beiden verstärker 11, einer ersten einziffrigen Verzögerungs- Ziffern gehören, haben Widerstandswerte 4 R und leitung 12, einem zweiten Impulsregenierverstärker 8 R.

13, einer zweiten einziffrigen Verzögerungsleitung 14, Der bisher beschriebene Teil der Entschlüsselungs-

einem dritten Impulsregenerierverstärker 15, einer 65 einrichtung ist weitgehend herkömmlich und seine dritten einziffrigen Verzögerungsleitung 16 und einem Arbeitsweise kann am besten mit Hilfe der in letzten Impulsregenerierverstärker 17 besteht. Jeder Fig. 2 dargestellten Signalformen beschrieben wer-Impulsregenerierverstärker besitzt eine in Fig. 1 mit den. Da die in Fig. 1 dargestellte Entschlüsselungs-

ten Ausführung der Erfindung erläutern;

F i g. 3 und 4 bilden zusammen ein Blockschema einer erfindungsgemäßen vollwertigen kommerziellen siebenziffrigen PCM-Entschlüsselungseinrichtung;

Die Erfindung läßt sich am besten erläutern, indem zunächst ihre Anwendung auf die in Fig. 1 als Blockschema dargestellte vereinfachte vierziffrige PCM-Entschlüsselungseinrichtung und dann auf die

einrichtung nur eine vierziffrige Einrichtung ist, besteht jede empfangene PCM-Kodegruppe aus Zeichen und Zwischenräumen in vier vorbestimmten, getrennten Zeitelementen. Diese Zeitelemente sind in Fig. 2 oben angegeben, wobei jedes Zeitintervall zwischen den aufeinanderfolgenden Zeitelementen als Schutzzwischenraum zur Verhinderung von Übersprechen dient. Die Zeile (α) der Fig. 2, die mit + PCM bezeichnet ist, zeigt die Kodegruppen 1011, 0110, 1001, 0010 und 0000, die einander in schneller Folge folgen. Diese PCM-Kodegruppen sind herkömmliche binäre Darstellungen von Signalen, mit den relativen numerischen Amplituden 11, 6, 9, 2 und 0. Die Schwingung + PCM, die selbst übertragen werden kann, ist während jedes Zeichens oder jeder »1« positiv, während jedes Zwischenraums oder jeder »0« negativ und während jedes Schutzzwischenraums zwischen den Zeitelementen ebenfalls negativ. Bei den dargestellten Ausführungen wird aus Gründen, die nicht zu der vorliegenden Erfindung in Beziehung stehen, die gleiche Nachricht in Form der sogenannten — PCM'-Schwingung übertragen, die in Zeile (b) der Fig. 2 dargestellt ist. Diese Schwingung ist die Umkehrung der + PCM-Schwingung insofern, als sie ein Zeichen für jeden Zwischenraum in der + PCM-Schwingung und ein Zwischenraum für jedes Zeichen in der + PCM-Schwingung aufweist. Ferner ist sie während jedes Zeichens negativ, während jedes Zwischenraums positiv und während jedes Schutzzwischenraums ebenfalls positiv. Der Informationsinhalt der Schwingung ist jedoch offensichtlich der gleiche.

Die Zeitgeneratorleiter — D 3 und — D 4 in F i g. 1 führen die in den Zeilen (c) und (d) der F i g. 2 dargestellten Schwingungsformen. Der Leiter — D 3 ist während des dritten Zeitelements jeder Kodegruppe negativ, während der Leiter — D 4 während der vierten Kodegruppe negativ ist. Beide Leiter sind zu allen anderen Zeiten positiv. Der Zeitgenerator selbst, der nicht dargestellt ist, kann die allgemeine Form eines Impulsverteilers bereits bekannter Art haben. Im Betrieb erhält die in Fig. 1 dargestellte PCM-Entschlüsselungseinrichtung auf dem Eingangsleiter 10, die in Zeile (b) der Fig. 2 dargestelle Schwingung — PCM'. Ein negatives Signal auf dem Leiter 10 stößt den Impulsregenerierverstärker 11 an und bewirkt, daß auf dem Ausgangsleiter A ein positiver Impuls und auf dem Ausgangsleiter B eine Ziffer später ein negativer Impuls erscheinen, wie in den Zeilen (e) und (/) der F i g. 2 dargestellt ist. Der Ausgangsimpuls auf dem Leiter B wird durch die Verzögerungsleitung 12 um eine zusätzliche Ziffer verzögert und an den Eingang des Impulsregenerierverstärkers 13 angelegt. Der Vorgang wiederholt sich, wie in den Zeilen (g) und (h) der Fig. 2 dargestellt ist. Der negative Ausgangsimpuls auf dem Leiter B des Impulsregenerierverstärkers 13 wird durch die Verzögerungsleitung 14 um eine weitere Ziffer verzögert und stößt den Impulsregenerierverstärker 15 an, wobei wieder ein positiver Ausgangsimpuls auf dem Leiter A und ein negativer Ausgangsimpuls eine Ziffer später auf dem Leiter B entstehen. Diese sind in den Zeilen (i) und (J) der F i g. 2 dargestellt. Der letztere Impuls, der durch die Verzögerungsleitung um eine weitere Ziffer verzögert ist, stößt den Impulsiegenerierverstärker 17 an, wie in Zeile (k) der Fig. 2 dargestellt ist. Es ergibt sich, daß während des vierten Zeitelementes die in Serienform auf der Eingangsleitung 10 ankommende — PCM'-Schwingung in Parallelform auf den Ausgangsleitern A der Impulsregenerierverstärker als + PCM'-Schwingung erscheint. Jedes Zeichen wird auf seinem Ausgangsleiter A während dieses Zeitelementes durch eine positive Spannung und jeder Zwischenraum durch eine negative Spannung dargestellt. Alle Leiter A sind während der Schutzzwischenräume negativ.

Wie in Zeile (d) der F i g. 2 dargestellt ist, ist der ίο Leiter — D4 in Fig. 1 während des vierten Zeitelements negativ. Der Verstärker 22 kehrt jedoch die Schwingung auf dem Leiter — D 4 um, so daß eine positive Spannung an den UND-Torkreisen 18 bis 21 entsteht. Nur diejenigen UND-Torkreise, welche positive Spannungen von ihren entsprechenden Impulsregenerierverstärkern erhalten, werden betätigt. Die auf diese Weise betätigten UND-Torkreise stoßen ihre Multivibratoren an und verbinden ihre Schalter mit Erde. Die anderen Schalter bleiben mit dem Bezugspotential verbunden. Die Tätigkeit der Schalter 28 bis 31 in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Kodegruppen ist in den Zeilen (0 bis (o) der F i g. 2 dargestellt.

In im wesentlichen der gleichen Weise wie jede wiederhergestellte Signalamplitude während des vierten Zeitelements durch einen Impuls auf dem Leiter — DA des Zeitgenerators begonnen wird, wird auch jede Amplitude während des nachfolgenden dritten Zeitelements durch einen Impuls auf dem Leiter — D 3 beendet. Der hierdurch zwischen den Amplituden vorgesehene Schutzzwischenraum ist wichtig zur Verhinderung eines unerwünschten Übersprechens zwischen den aufeinanderfolgenden Amplitudenimpulsen. Ein negativer Impuls auf dem Leiter — D 3, der in Zeile (c) der Fig. 2 dargestellt ist, wird durch den Verstärker 27 umgekehrt und benutzt, um die Multivibratoren 23 bis 26 in ihren ursprünglichen Zustand zurückzuführen. Die Wertungswiderstände 32 bis 35 werden hierdurch sämtlich zum Bezugspotential zurückgeschaltet.

Ohne die Erfindung hätten die entstehenden Signalamplituden, die auf der Ausgangssammelleitung 36 aus den durch die erregten Wertungswiderstände geleiteten Strömen wiederhergestellt sind, eine unipolare Form, wobei die Signalausschläge in positiver Richtung vom Bezugspotential bis zum Erdpotential reichen. Derartige Impulse würden eine Gleichstromkomponente aufweisen, deren Amplitude nicht nur wesentlich wäre, sondern auch mit der Zeit beträchtlieh schwanken würde. Die unipolare Natur der wiederhergestellten Signalamplituden würde ihre Verwendung in nachfolgenden symmetrischen Schaltungen verhindern, und die sich ändernde Gleichstromkomponente würde eine beträchtliche Verzerrung ergeben, wenn nachfolgende Schaltungen ihre Entfernung erforderten.

Erfindungsgemäß wird das Problem durch die Hinzufügung eines HilfsWiderstandes 37 und einiger zugehöriger Schaltelemente zu dem Wertungsnetzwerk gelöst. Der Widerstand 37 hat einen Wert R, der gleich demjenigen des kleinsten Netzwerkwiderstandes 35 ist, d. h. desjenigen Wertes, der die höchstwertige Ziffer der empfangenen Kodegruppe darstellt. Der Widerstand 37 führt über einen Schalter 38 entweder zum Bezugspotential oder zur Erde, wobei der Schalter durch einen Multivibrator oder durch einen binären Zählerkreis 39 gesteuert wird. Die beiden Eingänge des Multivibrators 39 sind mit

den Ausgangsklemmen der linearen Verstärker 22 bzw. 27 verbunden.

Im Betrieb erlaubt die Erfindung, daß die wiederherzustellenden Signalamplituden an dem Ausgangsleiter 36 in bipolarer Form erscheinen. Jeder negative Impuls auf dem Leiter ~D3 wird durch den Verstärker 27 umgekehrt und stößt den Multivibrator 39 an, der den Schalter 38 mit der Erde verbindet Jeder negative Impuls auf dem Leiter — D 4 wird in gleicher Weise durch den Verstärker 22 umgekehrt und stößt den Multivibrator 39 in der anderen Richtung an und führt den Schalter 38 zum negativen Bezugspotential ~E_m; zurück. Diese Folge ist in Zeile (p) der Fig. 2 dargestellt. Da die Wertungswiderstände 32 bis 35, wenn sie unter dem Einfluß der empfangenen Kodegruppen gewählt werden, mit dem negativen Bezugspotential verbunden werden, während der HilfsWiderstand 37 mit der Erde verbunden wird, und da die Widerstände mit der Erde verbunden werden, während der HilfsWiderstand 37 mit dem negativen Bezugspotential verbunden wird, kann man sagen, daß der Widerstand 37 zwischen dem negativen Bezugspotential und der Erde in Gegenphase zu den Netzwerkwertungswiderständen hin- und hergeschaltet wird.

Die an der Ausgangsleitung 36 entstehenden bipolaren Impulse sind in Zeile (<?) der F i g. 2 dargestellt. Diese Impulse können Pulsamplituden-Modulationsimpulse (PAM) genannt werden, da ihre Hauptbedeutung in ihrer Amplitude liegt. Anstatt sich von dem Bezugspotential in positiver Richtung zur Erde zu erstrecken, können sie sich in jeder Richtung von einem mittleren Bezugspotential aus erstrecken. Bei dem dargestellten Beispiel beträgt das mittlere Bezugspotential — %E_REP. Wie in Zeile (?) der Fig. 2 dargestellt ist, erstreckt sich die erste Amplitude, die eine relative numerische Amplitude 11 aufweist, von dem mittleren Bezugspotential aus in negativer Richtung, während die zweite Amplitude, die eine relative numerische Amplitude 6 aufweist, sich etwas in positiver Richtung erstreckt. Die Hüllkurve der bipolaren PAM-Impulse auf der Ausgangsleitung 36 ist in Zeile (r) der F i g. 2 dargestellt.

Da sie sich von einem mittleren Bezugspotential aus in jeder Richtung erstrecken, haben die wiederhergestellten Signalamplituden eine Schwingungsform, die ein Weiterleiten durch irgendeine nachfolgende symmetrische Schaltung erlaubt. Wenn sie auch noch eine Gleichstromkomponente aufweisen, ist diese doch im wesentlichen konstant und kann durch Kopplungstransformatoren oder Kondensatoren ohne eine schädliche Wirkung auf die Genauigkeit der Signalamplituden entfernt werden.

Eine Anwendung der Erfindung auf eine vollwertige kommerzielle PCM-Entschlüsselungseinrichtung ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Diese Figuren erläutern so aneinander gelegt, daß gleichbezifferte Leiter zusammen geschaltet sind, eine vollwertige siebenziffrige Entschlüsselungsemrichtung, welche eine sorgfältig durchgearbeitete Abwandlung der in Fig. 1 dargestellten Ausführung der Erfindung ist. Sämtliche in der Verschlüsselungseinrichtung enthaltene Transistoren sind PNP-Transistoren, wenn nicht anders angegeben.

In F i g. 3 wird ebenso wie in F i g. 1 am Eingangsleiter 10 eine sogenannte — PCM'-Schwingung empfangen. Wie vorher ist diese Schwingung normalerweise positiv, sie wird jedoch während eines empfangenen Zeichens negativ. Die Eingangsleitung 10 ist über eine Diode 45 und einen Widerstand 46 mit der Basiselektrode eines Transistors 47 verbunden. Die Diode 45 ist so gepolt, daß ein Strom leicht zum Transistor 47 fließen kann. Sie ist bei Nichtvorhandensein eines negativen Eingangsimpulses über den Widerstand 48 in Flußrichtung vorgespannt gehalten, wobei der Widerstand 48 von der Anode zu einem positiven Potential führt, ferner über einen Widerstand 49, der von der Kathode zu einem negativen Potential führt.

Der Transistor 47 und die zugehörigen Schaltelemente bilden einen Impulsregenerierverstärker, d. h. einen Verstärker, der einen vollständig neuen normalen Impuls aus jedem innerhalb vorbestimmter Zeitgrenzen am Eingang aufgenommenen Impuls erzeugt. Der Transistor 47 ist in Emitterschaltung geschaltet, wobei seine Emitterelektrode geerdet ist und sein Kollektor an ein negatives Potential über die Primärwicklungen von zwei Transformatoren 50 und 51 geführt ist. Der Transformator 50 ist ein Phasenumkehrtransformator, der eine positive Rückkopplung ergibt und dessen Sekundärwicklung in Reihe mit einer Diode 52 zwischen der Basis des Transistors 47 und einem positiven Potential liegt. Die Diode 52 ist so gepolt, daß ein Strom leicht vom Transistor 47 weg fließen kann. Die Basiselektrode des Transistors 47 ist ferner über eine Diode 53 mit einer »Zeitgeber-Quelle verbunden, die eine sinusförmige Schwingungsform mit einer Frequenz liefert, die gleich der Grundimpulswiederholungsfrequenz des Systems ist. Die Diode 53 ist so gepolt, daß ein Strom leicht zur Basis des Transistors 47 fließen kann.

Der durch den Transistor 47 und die zugehörigen Schaltelemente gebildete Impulsregenerierverstärker hat zwei Ausgangskreise. Der erste dieser Kreise, der dem Ausgang A jedes der Impulsregenerierverstärker in Fig. 1 entspricht, wird durch die untere Sekundärwicklung des Transformators 51 gebildet. Diese untere Sekundärwicklung hat zwei entgegengesetzt gepolte Dioden 54 und 55, die in Reihe an sie angeschaltet sind. Die Anoden der Dioden 54 und 55 sind zusammengeschaltet und zu einem kleinen negativen Potential geführt. Der zweite Impulsregenerierverstärkerausgang, der dem Ausgang B jedes der Impulsregenerierverstärker in F i g. 1 entspricht, wird durch die obere Sekundärwicklung des Transformators 51 gebildet. Das eine Ende dieser Wicklung ist zu einem kleinen positiven Potential geführt, während das andere mit einer Diode 56 verbunden ist.

Der erste Ausgangsanschluß des Impulsregenerierverstärkers, der durch den Transistor 47 und die zugehörigen Schaltelemente gebildet wird, führt von der Kathode der Diode 55 zu einem der Eingangsleiter eines UND-Torkreises, der durch die zwei Dioden 60 und 61 gebildet wird. Die Kathode der Diode 55 ist unmittelbar mit der Kathode der Diode 60 verbunden. Die Kathode der Diode 61 bildet die andere Eingangsklemme des UND-Torkreises. Der UND-Torkreis wird durch einen Widerstand 62 vollendet, der zwischen einem positiven Potential und den gemeinsamen Anoden der Dioden 60 und 61 liegt. Die Kathode der Diode 55 im Impulsregenerierverstärker-Ausgangskreis ist ferner über einen Widerstand 63 zu einem negativen Potential geführt.

Bei der in den F i g. 3 und 4 dargestellten Ausführung der Erfindung hat die Schwingungsform auf dem Leiter — Dl eines geeigneten Zeitimpulsgenerators

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die Funktion der Schwingungsform auf dem Leiter Verstärker an — Dl ist, der aus dem Transistor 63 —DA in Fig. 1, während die Schwingungsform auf und den zugehörigen Schaltelementen besteht, soll er dem Leiter — D 3 die Funktion derjenigen auf dem nicht nochmals beschrieben werden. Leiter — D3 in Fig. 1 hat. Mit anderen Worten, ein Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausnegativer Impuls während des siebten Zeitelements 5 führung der Erfindung dient der Multivibratortran-Ieitet die Wiederherstellung jeder Signalamplitude sistor76 der zweiten Stufe selbst als Schalter 28 in ein, während ein negativer Impuls während des drit- Fig. 1. Seine Kollektorelektrode ist daher unmittelten Zeitelements der nächsten Kodegruppe ihr Ende bar über den Wertungswiderstand 87 des Entangibt, schlüsselungsnetzwerks mit der Ausgangssammel-

Der Leiter — Dl in Fig. 3 ist mit der aus der io leitung36 verbunden. Der Kollektor des Transistors Diode 61 bestehenden Klemme des UND-Torkreises 76 ist ferner über eine Diode 88 mit dem negativen über einen linearen Phasenumkehrverstärker verbun- Bezugspotential verbunden. Die Diode 88 ist so geden, der aus einem Transistor 63 und den züge- polt, daß ein Strom leicht zum Transistor 76 fließen hörigen Schaltelementen besteht. Der Leiter — D1 ist kann.

mit der Basiselektrode des Transistors 63 über die 15 Die übrigen Abschnitte der Entschlüsselungsein-Parallelkombination eines Widerstands 64 und eines richtung gleichen im wesentlichen den bereits beKondensators 65 verbunden. Der Transistor 63 ist in schriebenen.

sogenannter Emitterschaltung geschaltet, wobei seine Die Anode der Diode 56 im oberen Ausgangskreis

Emitterelektrode geerdet ist. Die Kollektorelektrode des Transistors 47 des Impulsregenerierverstärkers ist über die Reihenkombination eines Spannungs- 20 ist über eine einziffrige Verzögerungsleitung 89 mit abfallwiderstandes 66 und einer in Sperrichtung vor- dem nächsten Impulsregenerierverstärker verbunden, gespannten Lawinendurchsehlagsdiode 67, die als Das Ausgangsende der Verzögerungsleitung 89 ist Spannungsregler dient, mit einem negativen Potential über einen Widerstand 90 mit einem positiven Potenverbunden. Der Verbindungspunkt zwischen dem tial und über einen Widerstand 91 mit der Basis-Widerstand 66 und der Durchschlagsdiode 67 ist 25 elektrode des Transistors 92 verbunden, der den über die Parallelkombination eines Widerstands 68 nächsten Impulsregenerierverstärker bildet. Es folgt und eines Überbrückungskondensators 69 zur Erde wie in F i g. 1 eine Reihe von gleichen Impulsregenegeführt. Der verstärkte umgekehrte Ausgang des rierverstärkern. Der siebente Impulsregenerierver-Transistors 63 wird von der Kollektorelektrode über stärker ist in der oberen rechten Ecke der Fig. 4 einen Kopplungskondensator 70 abgenommen und 30 dargestellt. Er gleicht den übrigen, hat jedoch keinen an die Kathode der Diode 61 des UND-Kreises . Ausgangskreis, der der oberen Sekundärwicklung des angelegt. Die Seite des Kondensators 70, die der Transformators 51 in F i g. 3 entspricht, weil er die Diode 61 am nächsten liegt, wird über einen Wider- letzte Stufe des Schieberegisters ist. Die Multivibrastand 71 an ein verhältnismäßig großes negatives tor- oder binären Zählerkreise, die durch die übrigen Potential und über eine in Sperrichtung vorgespannte 35 Impulsregenerierverstärker gesteuert werden, gleichen Diode 72 an ein viel kleineres negatives Potential sämtlich den durch die Transistoren 75 und 76 gegeführt, bildeten Verstärkern. Die erste Stufe jedes Verstär-

Ein Multivibrator oder binärer Zählerkreis, der kers wird durch einen UND-Torkreis gesteuert, der aus zwei Transistoren 75 und 76 besteht, wird durch Signale sowohl von dem entsprechenden Impulsden aus den Dioden 60 und 61 bestehenden UND- 40 regenerierverstärker als auch von der Leitung — Dl Torkreis gesteuert. Die Transistoren 75 und 76 sind des Zeitgenerators erhält, während die zweite Stufe beide in der sogenannten Emitterschaltung geschal- durch den Leiter — £>3 des Zeitgenerators gesteuert tet, wobei ihre Emitterelektroden geerdet sind und wird. In jedem Fall dient die zweite Stufe des die Kollektorelektroden über entsprechende Span- Multivibrators auch als Schalter, wobei die Trannungsabfall-Widerstände 77 und 78 an ein negatives 45 sistor-Kollektor-Elektrode mit der Ausgangsleitung Potential geführt sind. Die Basiselektroden sind über 36 der Entschlüsselungseinrichtung über den entdie Reihenkombination von zwei Widerständen 79 sprechenden der übrigen Netzwerkwertungswider- und 80 zusammengeschaltet, während der Verbin- stände 101 bis 106 verbunden ist. Die gleichen Trandungspunkt zwischen den beiden Widerständen 79 sistor-Kollektor-Elektroden sind ferner unmittelbar und 80 zu einem positiven Potential geführt ist. Der 50 über eine der Dioden 107 bis 112 mit dem negativen Kollektor des Transistors 75 ist mit der Basis des Bezugspotential verbunden. Die Dioden 107 bis 112 . Transistors 76 über einen Widerstand 81 quer ver- sind so gepolt, daß ein Strom leicht von der Bezugsbunden, während der Kollektor des Transistors 76 Sammelleitung fließen kann, sie sind daher normalermit der Basis des Transistors 75 über die Parallel- weise in Sperrichtung vorgespannt, kombination ernes Widerstands 82 und eines Über- 55 Die bisher beschriebenen Teile der Entschlüssebrückungskondensators 83 quer verbunden ist. Eine lungseinrichtung sind somit herkömmlich aufgebaut Diode 84 liegt zwischen den Anoden der Dioden 60 und würden ohne die Erfindung auf der Ausgangsund 61 des UND-Torkreises und der Basiselektrode leitung 36 einen unipolaren Signalamplitudenzug des Transistors 75, wobei die Diode so gepolt ist, wiederherstellen. Wenn in der oberen linken Ecke daß ein Strom leicht zu letzterem fließen kann. Die 60 der Fig. 3 die ankommende —PCM'-Schwingung umgekehrte Schwingungsform des Leiters — D 3 des positiv ist, wie es bei NichtVorhandensein eines Zeitgenerators wird zur Basiselektrode des Multivi- Zeichens der Fall ist, ist die Diode 45 in Flußrichbratortransistors 76 über eine Diode 85 geführt. tung vorgespannt, und der Transistor 47 befindet sich Die Diode 85 ist so gepolt, daß ein Strom leicht zum in nichtleitendem Zustand. Wenn jedoch die Transistor 76 fließen kann. In dem zwischen dem 65 —PCM'-Schwingung negativ wird, wird die Diode 45 Leiter — D 3 und der Diode 85 liegenden Phasen- gesperrt, und das negative Potential am Widerstand umkehrverstärker ist ein Transistor 86 enthalten. Da 49 sucht den Emitterbasisübergang des Transistors jedoch dieser Verstärker selbst identisch mit dem 47 in Flußrichtung vorzuspannen. Es kann dies je-

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doch nicht, solange das »Zeitgeber«-Signal an der leite;, kommt sein Kollektorpotential auf Erde, wo-

Basis des Transistors 47 positiv ist. Sobald das durch der Netzwerkwertungswiderstand 87 wirksam

»Zeitgeber«-Signal negativ wird, kann das Basis- geerdet und vom negativen Bezugspotential getrennt

potential des Transistors 47 herabgehen. Durch die wird.

regenerierende Wirkung über den Rückkopplungs- 5 Der Multivibrator bleibt dann in dem Zustand, in transformator 50 wird dieser Zustand vergrößert, bis dem er sich am Ende des siebten Zeitelements bedas »Zeitgeber«-Signal wieder positiv wird, wodurch findet, und zwar bis zum dritten Zeitelement der der Transistor 47 gesperrt und der regenerierte Im- nächsten Kodegruppe. Die beiden dazwischenliegenpuls beendet wird. den Zeitelemente ergeben einen Schutzzwischenraum,

Wie bereits angegeben wurde, liefert der Trans- io um ein Übersprechen zwischen den aufeinanderformator 51 zwei Ausgänge des Impulsregenerierver- folgenden wiederhergestellten Signalamplituden zu stärkers. Die Diode 54 schneidet das Überschwingen verhindern. Während des dritten Zeitelements der des einen Ausgangs ab, wodurch ein positiver unver- nächsten Kodegruppe erscheint stets ein positiver zögerter Impuls an der Kathode der Diode 60 des Impuls an der Kollektorelektrode des Transistors 86, UND-Torkreises entsteht. Die Diode 56 schneidet 15 dieser Impuls geht zur Anode der Steuerdiode 85 des den positiven Teil des anderen ab und läßt nur das Multivibrators. Wenn das dritte Zeitelement den Überschwingen durch, wodurch ein negativer um rechten Transistor 76 des Multivibrators gesperrt eine Impulslänge verzögerter Impuls am Eingangs- vorfindet, geschieht durch diesen positiven Impuls ende der Verzögerungsleitung 89 entsteht. Die Ver- nichts, so daß der Wertungswiderstand 87 mit dem zögerungsleitung 89 verzögert den negativen Impuls 20 negativen Bezugspotential verbunden bleibt. Wenn um eine weitere Impulslänge, so daß ein negativer es den Transistor 76 jedoch leitend vorfindet, wird Impuls an der Basis des Transistors 92 im nächsten das Potential an der Basiselektrode des Transistors Impulsregenerierverstärker ein volles Zeitelement 76 über die Erde angehoben, wodurch der Emitternach dem ursprünglich am Eingangsleiter 10 erschie- Basis-Übergang des Transistors 76 in Sperrichtung nenen Impuls erscheint. 25 vorgespannt und der Transistor 76 gesperrt wird, so

Wie im Zusammenhang mit der vereinfachten daß der Wertungswiderstand 87 mit dem negativen Ausführung der Erfindung in Fig. 1 erklärt wurde, Bezugspotential verbunden wird. Wenn der Transchreitet ein Zeichen in dem Eingangsimpulszug sistor 76 gesperrt ist. wird durch die Querverbindung —PCM' durch das Verschieberegister jedes Zeit- von der Kollektorelektrode zur Basis des Transistors elements um eine Stufe weiter, bis das letzte Zeit- 30 75 dieser Transistor eingeschaltet, element erreicht ist. Bei der in den F i g. 3 und 4 Da die Art und Weise, wie die Signalamplituden dargestellten siebenziffrigen Entschlüsselungseinrich- auf der Ausgangsleitung 36 wiederhergestellt werden, tung enthält jede empfangene Kodegruppe sieben im Zusammenhang mit F i g. 1 vollständig beschrie-Zeitelemente, wenn in dem ersten Zeitelement ein ben wurde, soll sie hier nicht nochmals beschrieben Zeichen vorhanden ist, wird es den gesamten Weg 35 werden. Es genügt zu sagen, daß die höchstwertige bis zum siebten oder letzten Impulsregenerierver- Ziffer der empfangenen PCM-Kodegruppe die Verstärker fortschreiten. bindung des Wertungswiderstandes 106 steuert, wäh-

Die entsprechenden Multivibrator- oder binären rend die wenigstwertige Ziffer die Verbindung des

Zählerkreise werden während des siebten Zeitele- Widerstandes 87 steuert. Die Wertungswiderstände

ments nur angestoßen, wenn von dem entsprechen- 40 haben Widerstandswerte, die zueinander durch Po-

den Impulsregenerierverstärker Impulse erscheinen. tenzen von zwei in Beziehung stehen, wobei der

Die Wirkung dieser Multivibratoren kann am besten Widerstand 106 einen Normalwert R, der Widerstand

durch Betrachten der Arbeitsweise des aus den Tran- 105 einen Wert 2 R, der Widerstand 104 einen

sistoren 75 und 76 bestehenden Multivibrators er- Wert 4 R, der Widerstand 103 einen Wert 8 R, der

läutert werden. In diesem Kreis ist der linke Tran- 45 Widerstand 102 einen Wert 16 R, der Widerstand 101

sistor 75 bis zum siebten Zeitelement leitend. Wäh- einen Wert 32 R und schließlich der Widerstand 87

rend dieses Zeitelements erscheint ein positiver einen Wert 64 R hat. Entsprechend einem wichtigen

Impuls stets an der Kathode der Diode 61 des UND- Merkmal der Erfindung ist der Ausgangsleiter 36 der

Torkreises. Wenn nicht ein gleicher Impuls auch an in F i g. 3 und 4 dargestellten Entschlüsselungsein-

der Kathode der Diode 60 des UND-Torkreises er- 50 richtung über einen Hilfswertungswiderstand 115 zu

scheint, bleibt die Diode 84 in Sperrichtung vorge- einem zusätzlichen Multivibratorkreis geführt. Dieser

spannt, und der Transistor 75 fährt fort zu leiten. zusätzliche Multivibrator besteht aus zwei Transisto-

Wenn der Transistor 75 weiter leitet, bleibt der ren 116 und 117 und gleicht im allgemeinen den

Transistor 76 gesperrt, und seine Kollektorelektrode Multivibratoren, die bereits beschrieben wurden. Er

bleibt auf negativem Potential, wodurch die Diode 88 55 wird hier nur nochmals beschrieben, um seine Ar-

in Flußrichtung vorgespannt und der Ausgangsleiter beitsweise eingehender zu untersuchen.

36 über den Wertungswiderstand 87 mit dem nega- In dem zusätzlichen durch die Erfindung vorgese-

tiven Bezugspotential verbunden wird. Wenn wäh- henen Multivibrator oder binären Zählerkreis sind

rend des siebten Zeitelements ein positiver Impuls die Emitterelektroden der beiden Transistoren 116

an der Kathode der Diode 60 des UND-Torkreises 60 und 117 geerdet, während ihre Kollektorelektroden

erscheint, kann das positive Potential am Widerstand über die Spannungsabfallwiderstände 118 und 119

62 die Diode 84 in Flußrichtung vorspannen und mit einem negativen Potential verbunden sind. Zwi-

eine Vorspannung in Sperrichtung an den Emitter- sehen den beiden Transistorbasiselektroden liegen

Basis-Übergang des Transistors 75 anlegen, wodurch zwei Widerstände 120 und 121, wobei der Verbin-

dieser gesperrt wird. Wenn der Transistor 75 gesperrt 65 dungspunkt zwischen den Widerständen 120 und 121

ist, wird sein Kollektorpotential negativer, und die mit einem positiven Potential verbunden ist. Der

Querverbindung zur Basis des Transistors 76 schaltet Kollektor des linken Transistors 116 ist mit der

diesen Transistor ein. Wenn der rechte Transistor 76 Basis des rechten Transistors 117 über einen Wider-

stand 122 querverbunden, während der Kollektor des rechten Transistors 117 mit der Basis des linken Transistors 116 über die Parallelkombination eines Widerstandes 123 und eines Kondensators 124 querverbunden ist. Eine Steuerdiode 125 liegt zwischen der Basis des Transistors 116 und dem Ausgang des —D 3-Verstärkers 86, während eine gleiche Steuerdiode 126 zwischen der Basis des Transistors 117 und dem Ausgang des — D 7-Verstärkers 63 liegt. Beide Dioden 125 und 126 sind so gepolt, daß Strom leicht zu den entsprechenden Multivibratortransistoren fließen kann. Der Hilfswertungswiderstand 115 liegt zwischen der Ausgangsleitung 36 und der Kollektorelektrode des Transistors 117, während eine letzte Diode 127 zwischen der Kollektorelektrode des Transistors 117 und dem negativen Bezugspotential liegt. Die Diode 127 ist so gepolt, daß ein Strom leicht zum Transistor 117 fließen kann.

Im Betrieb verbindet der zusätzlich durch die Erfindung vorgesehene Multivibrator den Hilf swertungswiderstand 115 während des siebten Zeitelements mit dem negativen Bezugspotential und läßt ihn dort bis zum dritten Zeitelement der nächsten Kodegruppe, wo er den Widerstand 115 zur Erde zurückschaltet. Mit anderen Worten, der zusätzliche Multivibrator schaltet den Hilfswertungswiderstand 115 zwischen dem Bezugspotential und der Erde in Gegenphase zu den ausgewählten, regulären Netzwerkwertungswiderständen hin und her.

Vor dem siebenten Zeitelement ist der linke Multivibratortransistor 116 gesperrt, während der rechte Transistor 117 leitend ist. Während der Transistor 117 leitet, ist der Hilfswertungswiderstand 115 effektiv geerdet. Während des siebenten Zeitelements erscheint ein positiver Impuls an der Anode der Diode 126, spannt diese Diode in Flußrichtung vor und hebt das Basispotential des Transistors 117 über die Erde. Hierdurch wird der Transistor 117 gesperrt, so daß das Kollektorpotential des Transistors 117 so negativ wird, daß die Diode· 127 in Flußrichtung vorgespannt und der Widerstand 115 auf das negative Bezugspotential geklemmt wird. Im Multivibrator bleibt der Transistor 117 gesperrt und der Transistor 116 leitend, und zwar bis zum dritten Zeitelement der nächsten Kodegruppe. Während des dritten Zeitelements erscheint ein positiver Impuls an der Anode der Diode 125, der das Basispotential des Transistors 116 anhebt und diesen Transistor sperrt. Wenn der Transistor 116 gesperrt ist, wird der Transistor 117 wieder leitend, und der Widerstand 115 wird wieder zur Erde geklemmt.

Wie vorher erläutert wurde, haben die entstehenden Signalamplituden, die auf der Ausgangsleitung 36 wiederhergestellt sind, eine bipolare Form, sie besitzen eine Gleichstromkomponente, die in einem bestimmten Zeitraum im wesentlichen konstant ist. Sie können daher durch symmetrische Schaltungen mit Erfolg geleitet werden, und ihre Gleichstromkomponente kann ohne Genauigkeitsverlust entfernt werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Pulskodemodulations-Endeinrichtung mit einer Signalausgangsleitung, einer Vielzahl von Eingangskanälen, die Signale mit sich in einem vorbestimmten Bereich ändernder Amplitude führen können, einer entsprechenden Vielzahl von Torkreisen, die jeweils zur aufeinanderfolgenden Übertragung zwischen einem entsprechenden Eingangskanal und die Ausgangsleitung geschaltet sind und mit einer Einrichtung zur Betätigung der Torkreise während aufeinanderfolgender, vorbestimmter, getrennter Zeitintervalle, dadurch gekennzeichnet, daß ein Klemmtorkreis (37, 38) von der Ausgangsleitung (36) zu einem vorbestimmten Bezugspotential führt, das im wesentlichen in der Mitte des vorbestimmten Amplitudenbereichs der Eingangssignale liegt; und daß Schaltmittel (39) zur Betätigung dtes Klemmtorkreises und seiner Verbindung mit der Ausgangsleitung und der Bezugspotentialquelle zwischen jedem der vorbestimmten Zeitintervalle vorgesehen sind, in der Weise, daß in den Eingangskanälen auftretende unipolare Gleichstromimpulse in bipolare Impulse umgewandelt werden.

2. Endeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Stromversorgungswiderständen (32 bis 35) mit verschiedenen Widerstandswerten mit der Ausgangsleitung verbunden ist und ausgewählte Widerstände in den getrennten Zeitintervallen zu einem zweiten vorbestimmten Bezugspotential (-E^p) geführt werden, während die übrigen Widerstände in diesen Zeitintervallen zu dem ersten Bezugspotential (Erde) geführt sind, daß ferner Schaltmittel (28 bis 31) vorgesehen sind, um sämtliche Widerstände zwischen den getrennten Zeitintervallen zu dem ersten Bezugspotential (Erde) zu führen, daß weiterhin der Klemmtorkreis einen zusätzlichen, mit der Ausgangsleitung verbundenen Widerstand (37) enthält und daß schließlich ein Schaltmittel (38) vorgesehen ist, um den zusätzlichen Widerstand während der Zeitintervalle zu dem ersten Bezugspotential (Erde) zu führen und zwischen den Zeitmtervallen zu dem zweiten Bezugspotential (—E_REF).

3. Endeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandswerte der Stromversorgungswiderstände zueinander durch Potenzen von zwei in Beziehung stehen und daß der Widerstandswert des zusätzlichen Widerstandes (37) im wesentlichen gleich demjenigen eines der Stromversorgungswiderstände ist, z. B. des kleinsten.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 050 816.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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