DE1167573B - Geraet zum Nachweis von Wellenzuegen mit verschiedener Wellenform - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.:

eutsche Kl.: 43-a - 41/03·

Nummer: 1167 573

Aktenzeichen: G 29581IX c / 43 a

Anmeldetag: 30. April 1960

Auslegetag: 9. April 1964

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Erkennen von Wellenzügen, das insbesondere zum Erkennen von aus Schriftzeichen abgeleiteten Wellenzügen verwendet werden kann.

Bekanntlich kann man gedruckte Schriftzeichen maschinell abtasten, um einen definierten Wellenzug zu erhalten. Wenn das Schriftzeichen mit Tinte gedruckt wird, die magnetisiertes oder vor dem Abtasten magnetisierbares Material enthält, so kann das Schriftzeichen elektromagnetisch abgetastet werden. Der dem Schriftzeichen zugeordnete Wellenzug wird zuerst festgestellt und dann in ein eindeutiges Digitalsignal umgewandelt, das das abgetastete Schriftzeichen repräsentiert.

Eine Möglichkeit zum elektronischen Erkennen von Wellenzügen besteht z. B. darin, den nachzuweisenden Wellenzug zunächst in einer Verzögerungsleitung als Wanderwelle zu speichern, an der Anschaltpunkte vorgesehen sind, an deren Klemmen die Wellenzüge charakterisierende Signale abgegriffen werden, wenn sich die Wellenzüge in der Bezugslage befinden.

Jedem der zu erkennenden Wellenzüge ist außerdem ein Korrelationsnetzwerk zugeordnet, das jeweils Widerstände besitzt, die dem zugeordneten Wellenzug entsprechend dimensioniert sind und die zwischen ausgewählten Anschaltpunkten der Speichervorrichtung und einer stromaddierenden Einrichtung geschaltet sind. Jedes Korrelationsnetzwerk enthält mehrere Spannungsteilerkreise, die geeignet sind, die maximalen Spannungsamplituden eines bestimmten Wellenzuges (die als Kennsignale dienen) mit einem Wert zu multiplizieren, der der Amplitude einer Spannung proportional ist, die entstehen würde, wenn der für dieses Zuordnungsnetzwerk charakteristische Wellenzug zu erkennen wäre. Die resultierenden Spannungen werden dann in einem weiteren Spannungsteilerkreis kombiniert und mit einem Faktor multipliziert, der umgekehrt proportional dem Energieinhalt des Wellenzuges ist, der dem Zuordnungsnetzwerk entspricht.

Die Erfindung soll eine Verbesserung gegenüber den bekannten Korrelationsnetzwerken bringen, indem die beiden Multiplikationsfaktoren für jedes Kennsignal in einem einzelnen Element vereinigt werden. An Stelle von einem Spannungsteiler für jede erzeugte Spannung und einem weiteren Spannungsteiler für die kombinierten Spannungen wird ein einzelnes Widerstandselement vorgesehen, um die Ströme jedes erzeugten Kennsignales zu multiplizieren. Ferner soll ein stromaddierender Verstärker benutzt werden, der die multiplizierten Ströme kombiniert, um ein Zuordnungssignal abzugeben.

Gemäß der Erfindung ist das Gerät derart ausge-Gerät zum Nachweis von Wellenzügen mit
verschiedener Wellenform

Anmelder:

General Electric Company, Schenectady, N.Y.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,

Frankfurt/M. 1, Parkstr. 13

Als Erfinder benannt:

Richard Evan Milford, Glendale, Ariz. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 1. Mai 1959 (810 281) - -

bildet, daß die relative Größe jedes Widerstandes R₁ bis R_s umgekehrt proportional der Amplitude des in Bezugslage befindlichen zugeordneten Wellenzuges an dem Anschaltpunkt 1 bis 8 der Speichervorrichtung 15 ist und direkt proportional dem Energieinhalt des betreffenden Wellenzuges.

Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, daß sich die absolute Größe jedes Widerstandes R₁ bis R_s aus dem Produkt des nach der Vorschrift des Anspruchs 1 gewonnenen Kennfaktors und des Wertes des Rückkopplungswiderstandes 123 bzw. 125 der durch einen mit diesen Rückkopplungswiderständen stromaddierenden Verstärker Q₂₁, Q₂₂; Qzs, Qa ergibt.

An Hand der Zeichnungen soll die Erfindung näher erläutert werden.

F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Geräts zum Lesen von Schriftzeichen.

Die F i g. 2, 2 a und 3 zeigen graphische Darstellungen von einem Schriftzeichen zugeordneten Wellenzügen, die in einer Verzögerungsleitung als Wanderwellen gespeichert sind.

F i g. 4 zeigt das Schaltbild eines Systems von Zuordnungsnetzwerken nach der Erfindung.

F i g. 5 ist ein schematisches Diagramm einer Spitzenwert- und Vergleichsschaltung.

Zunächst soll die Wirkungsweise eines automatischen Lesegeräts für Schriftzeichen an Hand der schematischen Darstellung der F i g. 1 erläutert werden, wonach die Zuordnungsnetzwerke dieses Geräts an Hand des in F i g. 4 dargestellten Schaltbildes erläutert werden sollen. Danach soll das Gerät, das

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die Wellenzüge identifiziert, an Hand des Schaltbildes der F i g. 5 erläutert werden.

In F i g. 1 sind die Schriftzeichen 6 und 7, die von dem dargestellten Gerät gelesen werden sollen, auf eine Unterlage 10 mit einer Substanz aufgedruckt, die magnetisierbares Material enthält. Beim Lesevorgang wird die Unterlage 10 mit etwa konstanter Geschwindigkeit bewegt, so daß die gedruckten Schriftzeichen zuerst an einem permanenten Magneten 11 vorbeigeführt werden, der das Material magnetisiert, und dann an einem magnetischen Abtastkopf 12, der das magnetisierte Material abtastet und einen entsprechenden Wellenzug erzeugt.

Die vom Abtastkopf 12 erzeugten Wellenzüge werden dann über einen Verstärker 13 und ein Tiefpaßfilter 14 zu einer Speichervorrichtung in Form einer Verzögerungsleitung 15 weitergeleitet, wo sie als Wander wellen gespeichert werden. Die Verzögerungsleitung 15 ist mit einem Widerstand 16 abgeschlossen, netzwerk 20 für das Schriftzeichen 6 und dem Zuordnungsnetzwerk 30 für das Schriftzeichen 7 in einer Weise zugeleitet, die näher beschrieben werden soll. Im Ausführungsbeispiel wurden nur zwei Zuordnungsnetzwerke gezeigt, weil in diesem Beispiel nur zwei verschiedene Schriftzeichen festgestellt werden sollen. Falls weitere Schriftzeichen festzustellen sind, müssen weitere Zuordnungsnetzwerke zugefügt werden. Das Zuordnungsnetzwerk 20 ist so ausgebildet, daß

ίο es den beim Abtasten des Schriftzeichens 6 entstehenden Wellenzug feststellen kann. Wenn Kennsignale dieses Wellenzuges diesem Zuordnungsnetzwerk zugeleitet werden, ergibt sich ein Signal an der Klemme 21. Dieses Signal erreicht seine maximale Amplitude, wenn der Wellenzug in seiner Bezugslage gespeichert ist. Dieses Signal wird als Selbstzuordnungssignal bezeichnet.

Da die Kennsignale des Wellenzugs für das Schriftzeichen 6 ebenso dem Zuordnungsnetzwerk 30 zugeleitet werden, wird durch dieses Netzwerk an der

dessen Größe der Größe der charakteristischen Impe- 20 Klemme 31 ein Signal abgegeben. Dieses Signal wird danz der Verzögerungsleitung 15 entspricht, so daß als Querzuordnungssignal bezeichnet. Dieses Signal keine Reflektion aufeinanderfolgender Spannungs- kann zur gleichen Zeit eine maximale Amplitude beamplituden auftritt. sitzen, wie das Selbstzuordnungssignal. Aber seine Am-

Die Verzögerungsleitung 15 besitzt acht, im gleichen plitude ist stets kleiner, weil es von einem Netzwerk ab-Abstand angeordnete Abgriffe, die über eine Ver- 25 gegeben wird, das so ausgebildet ist, daß es einen dem Stärkerschaltung 17 mit Anschlußklemmen T₁ bis T_s Schriftzeichen 7 entsprechenden Wellenzug erkennt.

Deshalb stellt das Zuordnungsnetzwerk 20 einen dem Schriftzeichen 6 entsprechenden Wellenzug fest, indem es ein Selbstzuordnungssignal an der Klemme 21 abverbunden. Jede Spannungsamplitude des durch den 30 gibt, das eine größere Spannungsamplitude besitzt als Umwandler 12 erzeugten Wellenzugs wird nachein- ein Signal, das durch irgendein anderes Netzwerk, das ander in der Verzögerungsleitung 15 gespeichert, so so ausgebildet ist, daß es einen anderen, einem weidaß dann, wenn der ganze Wellenzug erzeugt ist, dieser teren Schriftzeichen entsprechenden Wellenzug festals Wanderwelle gespeichert wird, die an verschiedenen stellt, abgegeben wurde. In ähnlicher Weise stellt das Punkten gleichzeitig abgegriffen werden kann, um die 35 Netzwerk 30 den dem Schriftzeichen 7 entsprechenden Kennsignale abzugeben. Wellenzug fest, indem es ein Selbstzuordnungssignal an

verbunden sind. Ein neunter Abgriff, der zwischen dem siebten und achten Abgriff liegt, ist ebenfalls in der genannten Weise mit einer Anschlußklemme T_vjt

Graphische Darstellungen der Wanderwellen, die den Wellenzügen zugeordnet sind, die durch Abtasten der Schriftzeichen 6 und 7 auf der Unterlage 10 in F i g. 1 erzeugt werden, sind in den F i g. 2 bzw. 3 gezeigt. Die Wellen sind in dem Zeitpunkt dargestellt, in dem die führende Spannungsspitze an der Klemme T₈ auftritt. Die Ordinate gibt die betreffende Spannungsamplitude an jeder Klemme an, wozu allerdings zu bemerken ist, daß die Bezugsspannung E willkürlich ist und daß auf den Ordinaten keine Spannungseinheiten angegeben werden, weil aus dem genannten Grund nur relative Spannungen von Interesse sind. Auf den Abszissen der graphischen Darstellungen sind die Klemmen T₁ bis T_a, die mit der Verzögerungsleitung verbunden sind, angegeben.

Wenn die Wellenzüge der Schriftzeichen 6 oder 7 als Wanderwellen in der Verzögerungsleitung 15 in der durch die F i g. 2 bzw. 3 definierten Lage gespeichert der Klemme 31 erzeugt, das eine größere Spannungsamplitude besitzt als ein Signal, das von irgendeinem anderen Netzwerk, das so ausgebildet ist, daß es einen anderen Wellenzug feststellen kann, erzeugt wurde.

Eine Spitzenwert- und Vergleichsschaltung 40 identifiziert den Wellenzug, der in dem Zuordnungssystem festgestellt wurde, indem ein Signal an den Klemmen 50 oder 60 erzeugt wird, je nachdem ob das Signal an der Klemme 21 oder 31 das Selbstzuordnungssignal, also das Zuordnungssignal mit der größten Amplitude ist. Die Spitzenwertanzeiger 41 und 42 stellen die maximale Amplitude der Zuordnungssignale an den Klemmen 21 und 31 fest und speichern sie, so daß der Vergleicher 43, nachdem das Selbstzuordnungssignal seine maximale Amplitude erreicht hat, den Wellenzug identifizieren kann, der durch Vergleich der Amplituden der gespeicherten Zuordnungssignale festgestellt wurde. Die Art in der die Spitzenwert- und Vergleichsschal-

sind, dann wird diese Lage im folgenden als Bezugslage 55 tung 40 synchronisiert ist, soll nun beschrieben werden, bezeichnet. Wenn andere Wellenzüge festzustellen Die Spitzenwertanzeiger 41, 42 und der Vergleicher 43 sind, ist die jeweilige Bezugslage in entsprechender werden normalerweise in Ruhestellung gehalten. Ein Weise wie die Lage in der Verzögerungsleitung 15 zu langer Impuls wird von dem die Anwesenheit des definieren, in der sich die führende Spannungsspitze Wellenzugs eines Schriftzeichens anzeigenden und

synchronisierenden

an der Klemme T_s befindet. An den Klemmen T₁ bis T₁ ändern sich ständig die Kennsignale entsprechend der Wanderwelle. Es wird jedoch unten näher erläutert werden, daß nur diejenigen Kennsignale von Bedeutung sind, die an den Klemmen T₁ bis T_H vorhanden sind, wenn der festzustellende Wellenzug sich in der Bezugslage befindet.

Die Kennsignale, die an gewissen der Klemmen T₁ bis T₈ auftreten, werden gleichzeitig dem Zuordnungs-Schaltung 70 zu jedem Anzeiger geführt, um ihn für ein Zeitintervall arbeitsfähig zu machen, und zwar von dem Augenblick an, der kurz vor dem Zeitpunkt liegt, in dem der Wellenzug in seiner Bezugslage gespeichert ist, bis zu dem Zeitpunkt nach dem es sicher ist, daß der Wellenzug nicht länger in der Verzögerungsleitung gespeichert ist. Kurz nachdem der Wellenzug in seiner Bezugslage gespeichert ist, wird ein kurzer Impuls von der Schaltung70, der die An-

Wesenheit des Wellenzugs in der Bezugslageanzeigt, dem Vergleicher 43 zuleitet, um ihn wirksam zu machen.

Die Wirksamkeit der Spitzenwert- und Vergleichsschaltung 40 wird somit zeitlich in Abhängigkeit von der Anwesenheit eines als Wanderwelle in seiner Bezugslage gespeicherten Wellenzugs bestimmt. Diese Bezugslage wurde bereits oben definiert als die Lage in der Verzögerungsleitung 15, bei der die führende Spannungsspitze der Welle an der Klemme T₈ vor-Jianden ist, wie in den F i g. 2 und 3 gezeigt wurde. Die Anwesenheit der Welle in der Verzögerungsleitung muß deshalb früher festgestellt werden, als die führende Spannungsspitze den Abgriff erreicht, mit dem die Klemme T₈ verbunden ist.

Der Wellenzug wird festgestellt, bevor er in seiner Bezugslage gespeichert ist, indem der erste positive Anstieg der ersten positivenÄnderung an der Klemme T₈ nachgewiesen wird. Dies wird erreicht durch die Verbindung der Klemme T_vli mit einem stromaddierenden Verstärker 71, der einen Rückkopplungswiderstand 72 besitzt, über einen Widerstand 73, der eine Impedanz besitzt, die etwa dem dreifachen Wert des Widerstands 72 entspricht, und durch die Verbindung der Klemme T₈ mit einem stromaddierenden Verstärker 74, der einen Rückkopplungswiderstand 75 besitzt, mit Hilfe eines Widerstands 76, der einen Widerstand besitzt, dessen Betrag gleich dem des Widerstands 75 ist, der seinerseits einen Widerstand besitzt, der gleich dem Wert des Widerstands 72 ist. Der Ausgang des stromaddierenden Verstärkers 74 ist mit dem Eingang des stromaddierenden Verstärkers 71 über einen Widerstand 77 verbunden, dessen Impedanz gleich der Impedanz des Widerstands 72 ist. Der Ausgang des Anzeigers für die Anwesenheit des Wellenzugs wird von dem Ausgang des stromaddierenden Verstärkers 71 entnommen und ist gegeben durch

X₀ ~

Λ -f- I Λ

R₁ R₂ \ R₁

wobei R₀ = Größe des Widerstands 72,
R₁ = Größe des Widerstands 73,
R₂ = Größe des Widerstands 77,
R₀ = Größe des Widerstands 75,
r ' — Größe des Widerstands 76,
X — Spannung an der Klemme T_ns, X' = Spannung an der Klemme T₈.'
Da R₀, R₂, R₀' und R₁' gleich sind und R₁ etwa gleich dem dreifachen Betrag von R₀ ist, kann der obige Ausdruck für X₀ geschrieben werden als

χι χ.

F i g. 2 a zeigt eine graphische Darstellung des ersten positiven Ansteigens der Wanderwelle in F i g. 2, und zwar in verschiedenen Lagen in der Verzögerungsleitung 15. Die ausgezogene Kurve zeigt die Lage, in der der Wellenzug in seiner Bezugslage gespeichert ist. Die gestrichelten Kurven a, b und c zeigen drei aufeinanderfolgende Lagen des ersten positiven Ansteigens auf den Weg von dem Abgriff, mit dem die Klemme T₁ verbunden ist zu dem Abgriff, mit dem die Klemme T₈ verbunden ist. Wenn man bei dem zuletzt genannten Ausdruck X₀ die aufeinanderfolgenden Werte der Spannungen der Klemmen T₈ und T_v/i ersetzt durch die Werte, die von den gestrichelten Kurven α bis c zu entnehmen sind, so sieht man, daß das Ausgangssignal X₀ in Vergleich zu einem Bezugswert zuerst negativ und dann positiv ist. Es besitzt den Bezugswert, wenn sich der positive Anstieg der Wanderwelle in einer Lage zwischen der durch die Kurve b und der durch die Kurve c gezeichneten Lage befindet. Die genaue Zeit, zu der X₀ die Bezugsgröße erreicht und positiv wird, hängt von dem Anstieg des führenden Teils des ersten positiven Ansteigens ab, das seinerseits von dem Umriß des gedruckten Schriftzeichens abhängt, das durch den Umwandler 12 abgetastet

ίο wird. Befriedigend gleichmäßige Ergebnisse können erreicht werden, wenn jedes durch das Gerät zu lesende Schriftzeichen so ausgeführt ist, daß es eine vertikale vordere Kante mit einer nahezu einheitlichen Höhe besitzt. Auf diese Weise kann ein gut übereinstimmender Anstieg für den führenden Teil des ersten positiven Ansteigens für jeden Wellenzug erreicht werden. Diese Form der Schriftzeichen ist bei dem vorliegenden Beispiel in F i g. 1 verwirklicht.

Das erste in positiver Richtung ansteigende Signal von dem stromaddierenden Verstärker 71 ist das Signal, das die Anwesenheit des Wellenzugs anzeigt und das dazu benutzt wird, den Arbeitszustand der Spitzenwert- und Vergleichsschaltung 40 zeitlich zu steuern. Ein übersteuerter Verstärker 78 verstärkt die Signale für die Anwesenheit des Wellenzugs und schneidet sie ab, um ein großes Signal mit einem steilen Anstieg abzugeben. Dieser steile Anstieg kippt einen monostabilen Multivibrator 79 in seinen quasistabilen Zustand, um einen Impuls innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls zu erzeugen, der die Spitzenwertanzeiger 41 und 42 in die Lage versetzt, die maximale Spannungsamplitude der Zuordnungssignale an den Klemmen 21 und 31 nachzuweisen und zu speichern. Die Dauer dieses bestimmten Zeitintervalls ist so gewählt, daß der Multivibrator 79 nicht mehr durch folgende Signale gekippt werden kann, die von dem Verstärker 78 auf Grund anderer positiver Anhebungen durch dieselbe Wanderwelle erzeugt werden, die an den Klemmen T_v/a und T₈ vorbeiläuft.

Aus dem Obigen geht hervor, daß der Arbeitszustand der Spitzenwertanzeiger 41 und 42 zeitlich gesteuert wird, daß er beginnt, bevor der zu identifizierende Wellenzug in der Verzögerungsleitung 15 in seiner Bezugslage gespeichert wird. Damit ist der Nachweis der maximalen Spannungsamplitude des Selbstzuordnungssignals gewährleistet, so daß es zur Identifizierung mit den entsprechenden Querzuordnungssignalen durch den Vergleicher 43 verglichen werden kann. Die nachgewiesenen Spannungsamplituden werden gespeichert bis der monostabile Multivibrator 79 wieder zurückgekippt wird.

Die gespeicherten Spannungsamplituden werden, kurz nachdem der gespeicherte Wellenzug seine Bezugslage erreicht hat, durch den Vergleicher 43 verglichen, und zwar zu einer Zeit, die bestimmt wird durch einen monostabilen Multivibrator 81, der einen Leseimpulsgenerator 82 anstößt. Der Multivibrator 81 wird in seinen quasistabilen Zustand durch die führende Kante des Impulses von dem monostabilen Vibrator 79 gekippt. Die Dauer des bestimmten Zeitintervalls des Multivibrators 81 ist so gewählt, daß sie in dem Zeitpunkt endet, in dem die Betriebsbereitschaft des Vergleichers 43 beginnen soll. Die nachfolgende Kante des Impulses von dem Multivibrator 81 wird dann differenziert, um einen Triggerimpuls für den Leseimpulsgenerator 82 zu erhalten, der seinerseits einen Leseimpuls von kurzer Dauer abgibt, der zu dem Vergleicher 43 geleitet wird.

7 8

Während der Dauer des Leseimpulses erzeugt der Spannungsquelle über einen Widerstand 24 verbunden. Vergleicher 43 ein direktes Spannungsausgangssignal Das vom Emitter des Transistors ß₂₂ erhaltene an der Klemme 50 oder 60, je nachdem ob der Spitzen- Spannungssignal wird über einen koppelnden Widerwertanzeiger 41 bzw. 42 die größte Amplitude spei- stand 125 zu der Basis des Transistors Q₂₃ geleitet, chert. Wenn mehr als zwei Zuordnungsnetzwerke 5 Andere Eingangsstromsignale werden zu der Basis vorgesehen sind, von denen jedes einen zugeordneten des Transistors Q₂₃ in einer noch zu beschreibenden Spitzenwertanzeiger besitzt, so erzeugt der Ver- Weise geleitet. Die Basis des Transistors Q₂₃ ist gleicher 43 auch dann ein Ausgangssignal an der- ebenfalls mit einer positiven Spannungsquelle über jenigen Klemme, die dem Spitzenwertanzeiger züge- einen Widerstand 126 verbunden, um zu vermeiden, ordnet ist, der die größte Spannungsamplitude ge- ίο daß der Transistor Q₂₃ im Normalbetrieb im Sättispeichert hat. Die Spitzenwert- und Vergleichs- gungsgebiet betrieben wird. Der npn-Transistor Q₂₄ schaltung identifiziert so den Wellenzug, der in dem ist in Kollektorschaltung geschaltet. Der Emitter ist Zuordnungssystem festgestellt wird, indem er ein mit der Basis des Transistors Q₂₃ über einen Rückdirektes Spannungssignal an der betreffenden Aus- kopplungswiderstand 127 verbunden, dessen Widergangsklemme erzeugt. 15 stand einen Betrag besitzt, der gleich dem des Kopp-

Ein Zuordnungsnetzwerk nach der Erfindung für lungswiderstands 125 ist. Ferner ist er mit einer ein automatisches Schriftzeichenlesegerät soll nun negativen Spannungsquelle über einen Widerstand 128 an Hand des Schaltbilds in F i g. 4 erläutert werden. verbunden. Am Emitter des Transistors Q₂₄ ergibt sich Die Zuordnungsnetzwerke 20 und 30 sind mit der ein Spannungssignal, das proportional der Summe der Verzögerungsleitung 15 über eine Verstärkerschal- 20 verschiedenen Eingangsstromsignale ist, die der Basis tung 17 verbunden, die mehrere npn-Transistoren Q₁ des Transistors Q₂₃ zugeführt werden. Dieses Signal enthält. Der Kollektor jedes Transistors ist mit einer wird vom Transistor O₂₄ über einen Kondensator 129 geeigneten positiven Spannungsquelle, die Basis mit zu der Ausgangsklemme 21 geleitet, einem der Abgriffe der Verzögerungsleitung und der Es ist wünschenswert, daß der Spannungsspitzen-

Emitter mit einer geeigneten negativen Spannquelle 25 wertanzeiger 41, der mit der Klemme 21 verbunden über einen Widerstand 18 verbunden. Der Emitter ist, seine maximale Spannung sobald wie möglich jedes Transistors Q₁ ist ferner mit der entsprechenden erreicht, wenn ein Zuordnungssignal an der Klemme 21 Klemme T₁ bis T_a verbunden, die ihrerseits mit den auftritt. Da eine Kapazität in dieser Schaltung vor-Zuordnungsnetzwerken 20 und 30 verbunden sind. Es handen ist, die aufgeladen werden muß, bevor das ist zu beachten, daß nicht alle der Klemmen T₁ bis T₈ 3° Maximum der Spannung erreicht werden kann, muß mit jedem der beiden Zuordnungsnetzwerke ver- die Ansprechzeit verbessert werden, und zwar mit bunden ist. Zum Beispiel ist die Klemme T₁ mit Hilfe eines Pfads mit geringer Impedanz für den keinem der beiden Zuordnungsnetzwerke 20 oder 30 Ladestrom, wenn die in positiver Richtung ansteiverbunden. Die Klemme T₂ ist nur mit dem Zuord- genden Zuordnungssignale an der Klemme 21 aufnungsnetzwerk 20 verbunden. Der Grund, weshalb 35 treten. Um diesen Pfad mit niedriger Impedanz voreinige der Klemmen T₁ bis T₈ nicht mit den Zuord- zusehen, wird ein npn-Transistor benutzt. Damit ist nungsnetzwerken 20 oder 30 verbunden sind, soll ein Pfad mit geringer Impedanz für den Ladestrom später erläutert werden. über die Kollektoremitterstrecke des Transistors Q₂₄

Zunächst soll das Zuordnungsnetzwerk 20 be- gegeben. Andererseits kann der Transistor Q₂₄ ein schrieben werden, das so ausgebildet ist, daß es den 40 npn-Transistor sein, der in ähnlicher Weise wie der dem Schriftzeichen 6 zugeordneten Wellenzug fest- Transistor Q₂₂ geschaltet ist.

stellen kann. Es enthält stromaddierende Verstärker, Im folgenden soll beschrieben werden, wie die strom-

die die pnp-Transistoren Q₂₁, Q₂₂, Q₂₃ und einen addierenden Verstärker mit bestimmten Klemmen T₁ npn-Transistor Q₂₄ enthalten. In diesem Kreis sind bis T₈ verbunden sind. Da das Zuordnungsnetzwerk 20 zwei stromaddierende Verstärker enthalten. Der erste 45 so ausgebildet ist, wie noch beschrieben werden soll, umfaßt die Transistoren Q₂₁ und Q₂₂, während der daß es den dem Schriftzeichen 6 zugeordneten Wellenzweite die Transistoren Q₂₃ und Q_2i enthält. zug erkennen kann, wenn dieser in der Verzögerungs-

In dem ersten stromaddierenden Verstärker ist der leitung 15 in seiner Bezugslage vorliegt, kann ange-Transistor Q₂₁ in Emitterschaltung geschaltet. Der nommen werden, daß die in der graphischen Dar-Emitter ist mit einer Bezugsspannung oder Erde und 50 stellung der F i g. 2 angegebenen relativen Spannungen der Kollektor mit einer negativen Spannungsquelle an den Anschlüssen T₁ bis Γ₈ liegen. Diese relativen über einen Widerstand 122 verbunden. Eingangs- Spannungen sind 0, —9, +6, 0, — 1, +2, —2 bzw. +4. Stromsignale werden zu der Basis des Transistors Q₂₁ Wie bereits festgestellt wurde, sind auf der Ordinate in einer noch zu beschreibenden Art geführt. Der dieser graphischen Darstellung die Einheiten keine Transistor 022 ist in Kollektorschaltung geschaltet. 55 Einheiten in Volt. Dies rührt daher, daß alle Span-Der Emitter ist mit der Basis des Transistors Q₂₁ über nungen mit einer beliebigen Konstanten multipliziert den Widerstand 123 verbunden, während der Kollektor werden können, ohne daß dadurch das Ergebnis des mit einer negativen Spannungsquelle verbunden ist. Erkennungsgerätes geändert würde. Diese Behauptung Die Basis des Transistors O₂₂ ist mit dem Kollektor soll nun bewiesen werden.

des Transistors Q₂₁ verbunden. Am Emitter des 60 Die Klemmen T₁ bis T₈ sind jeweils mit der Basis Transistors Q₂₂ wird ein Spannungssignal erhalten, der Transistoren O₂₁ oder Q₂₃ verbunden, je nachdem das proportional der Summe der verschiedenen ob die Spannung an der Klemme positiv oder negativ Eingangsstromsignale ist, die zu der Basis des Transi- im Vergleich zu der Bezugsspannung E ist. Wenn die stors O₂₁ geleitet werden. relative Spannung Null ist, wie an den Klemmen T₁

Im zweiten stromaddierenden Verstärker ist der 65 und T₄, ist die Klemme nicht mit einem der strom-Transistor Q₂₃ ebenfalls in Emitterschaltung geschaltet. addierenden Verstärker verbunden, weil ein Nullsignal Der Emitter ist mit einer Bezugsspannung oder Erde keinen Beitrag zu dem Endergebnis des Erkennungsverbunden. Der Kollektor ist mit einer negativen gerätes liefert. Die Spannungen an den Klemmen T₃,

T₆ und T_s sind relativ positiv. Demnach sind diese Klemmen mit der Basis des Transistors Q₂₁ über Kopplungswiderstände R₃, R₆ und R_s verbunden. Die Spannungen an den Klemmen T₂, T₅ und T₁ sind negativ. Deshalb sind die Klemmen mit der Basis des Transistors 23 über Kopplungswiderstände R₂, R₅ und R₇ verbunden.

Die Kopplungswiderstände sind so gewählt, daß sie die Signale des in der Verzögerungsleitung gespeicherten Wellenzugs durch vorherbestimmte Konstante multiplikativ erhöhen. Der stromaddierende Verstärker kombiniert und invertiert die positiven Kennsignale in dem ersten stromaddierenden Verstärker. Der zweite stromaddierende Verstärker der Schaltung kombiniert dann die negativen Kennsignale mit dem kombinierten und invertierten Signal des positiven Signals und invertiert das gesamte kombinierte Signal.

Der besondere Faktor, mit dem jede Kennspannung multipliziert wird, wird in die Schaltung dadurch eingeführt, daß jeder Kopplungswiderstand Q₁ bis R₈ so gewählt wird, daß er einen Wert besitzt, der umgekehrt proportional zu diesem besonderen Faktor auch direkt proportional zu dem betreffenden Rückkopplungswiderstand 123 oder 127 in dem ersten oder zweiten stromaddierenden Verstärker ist. Zum Beispiel wenn der Widerstand 123 1000 Ohm besitzt und der Faktor für die Spannung an der Klemme T₃ 4 beträgt, muß der Widerstand R₃ 250 Ohm besitzen.

Der besondere Faktor, der durch jeden Widerstand in das Zuordnungsnetzwerk 20 des Schriftzeichens 6 eingeführt wird, ist so gewählt, daß er eine besondere Konstante ist, die umgekehrt proportional zu dem Kennsignal des Wellenzugs des Schriftzeichens 6 ist, das erhalten wird, wenn er sich in seiner Bezugslage befindet. Die Konstante ist ferner direkt proportional dem Energieinhalt des dem Schriftzeichen 6 zugeordneten Wellenzugs. Aus der graphischen Darstellung des dem Schriftzeichen 6 zugeordneten Wellenzugs ist zu entnehmen, daß die Signale an den Klemmen T₂, T₃, T₅, T₆, T₁ und T_s -9, +6, -1, +2, -2 bzw. +4 sind und daß die Summe der Quadrate aller Spannungen gleich 142 ist. Der Energieinhalt des Wellenzugs ist proportional der Summe der Quadrate aller Kennsignale.

Bevor weiter beschrieben werden soll, wie der Betrag des Widerstands der Kopplungswiderstände für das dem Schriftzeichen 6 zugeordnete Zuordnungsnetzwerk 20 bestimmt werden, ist es erforderlich, mindestens eine der anderen Zuordnungsnetzwerke in dem System zu beschreiben, und zwar das dargestellte Zuordnungsnetzwerk 30 des Schriftzeichens 7, das dasselbe ist wie das Zuordnungsnetzwerk 20, jedoch mit der Ausnahme, daß seine Kopplungswiderstände so gewählt sind, daß der dem Schriftzeichen 7 entsprechende Wellenzug festgestellt werden kann. Das Zuordnungsnetzwerk 30 ist mit den Klemmen T₁ bis T_s in ähnlicher Weise verbunden, wie dies bei dem Zuordnungsnetzwerk 20 beschrieben wurde. Aus der graphischen Darstellung in F i g. 3 ist ersichtlich, daß die relativen Kennsignale, die an den Klemmen T₁ bis T₈ vorliegen, wenn der dem Schriftzeichen 7 entsprechende Wellenzug in der Verzögerungsleitung in seiner Bezugslage gespeichert ist, 0, 0, —3, +2, —5, +4, —2 und 44 betragen. Die Klemmen T₁ und T₂ besitzen ein Nullsignal und sind deshalb nicht mit einem stromaddierenden Verstärker verbunden. Die Klemmen T₄, T₆ und T_s haben positive Kennsignale und sind deshalb mit der Basis des Transistors O₃₁ in dem ersten stromaddierenden Verstärker über Widerstände R4, R₆ bzw. R₈' verbunden. Die Klemmen T₃, T₅ und T₁ haben negative Kennsignale und sind deshalb mit der Basis eines Transistors Q₃₃ in dem zweiten stromaddierenden Verstärker über Widerstände R₃, R₅ bzw. R₁ verbunden.

Der besondere Faktor, der durch jeden Kopplungswiflerstand in das dem Schriftzeichen 7 zugeordnete Zuordnungsnetzwerk 30 eingeführt ist, wird bestimmt wie bei den dem Schriftzeichen 6 zugeordneten Zuordnungsnetzwerk, so daß jedes Kennsignal des dem Schriftzeichen 7 entsprechenden Wellenzugs, das erhalten wird, wenn er sich in der Bezugslage befindet, mit einer Konstanten multipliziert wird, die umgekehrt proportional dem Signal und direkt proportional dem Energieinhalt des Wellenzügs des Schriftzeichens 7 ist. Der Energieinhalt des Wellenzugs des Schriftzeichens 7 ist proportional der Summe der Quadrate aller Kennsignale. Diese Summe beträgt 74.

Der Energieinhalt irgendeines einem Schriftzeichen zugeordneten Wellenzugs ist proportional der Summe der Quadrate aller Kennsignale, wenn der Wellenzug in seiner Bezugslage gespeichert ist. Ein allgemeiner Ausdruck für diese Summe lautet:

wobei Ei die Kennspannung an der Klemme Ti bedeutet, wenn der Wellenzug des Schriftzeichens für irgendein eindeutiges Schriftzeichen in der Verzögerungsleitung in seiner Bezugslage gespeichert ist. Die vorausgegangenen Ausführungen können verallgemeinert werden und auf ein Feststellungssystem angewandt werden, das Zuordnungsnetzwerke zur Feststellung irgendeiner Zahl von verschiedenen Wellenzügen besitzt. Wenn z. B. zehn verschiedene Wellenzüge durch ein System festgestellt werden sollen, das ein Zuordnungsnetzwerk für jedes Schriftzeichen enthält, wie z. B. Schriftzeichen, die die Zahlen 1 bis 10 repräsentieren, kann eine Tabelle der relativen Kennsignale und die Summe ihrer Quadrate in folgender Weise angegeben werden:

	T1	Ά	Tabelli	; 1 ■—· Relative Kennsignale	T6	T6	T-,	Ts	Summe der Quadrate
Gedruckte Schriftzeichen	η	+6	T3	T4.	0	0	-6	+7	170
0	0	0	0	0	3	+5	0	+4	75
1	0	0	0	5	+3	0	-3	+6	90
2	0	0	0	-6	0	-6	+5	+5	95
3	0	-7	3	0	0	—3	0	+4	110
4	0	0	0	+6	0	0	-3	+6	90
5	0	(J	-6	+3	2	+2	-2	+4	142
6	0	0	+6	0	-5	+4	-2	+4	74
7	-4	-4	-3	+2	0	-6	+4	+4	136
8	0	-5	+6	0	0	-4	-3	+9	140
9		+3	0

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Aus der obigen Tabelle ist durch Vergleich der Summen der Quadrate für jedes Schriftzeichen ersichtlich, daß der relative. Energieinhalt jedes entsprechenden Wellenzugs, der in der Verzögerungsleitung 15 gespeichert ist und an den Klemmen T₁ bis T_s gekennzeichnet wird, verschieden ist. Die Summe 170 für das Schriftzeichen 0 ist die größte, während die Summe 74 für das Schriftzeichen 7 die kleinste ist. Die Summe 142 für das Schriftzeichen 6 liegt zwischen diesen beiden extremen Werten. Die Summe der Quadrate der einzelnen Signale für jedes Schriftzeichen wird auf die Summe 142 normiert, indem jedes Signal mit einem Faktor multipliziert wird, der gleich der Wurzel des Verhältnisses von 142 zu der Summe der Quadrate der zu normierenden Signale ist. Ein allgemeiner algebraischer Ausdruck dafür lautet:

E/ = Et

142 Σ Ei

Ei =

² =

Signal an der Klemme Γ,·.

normierte Amplitude des Signals an der

Klemme Tu

die Summe der Quadrate von allen Kenn-■'■ ' Signalen eines Wellenzugs für ein Schrift

zeichen,

um beispielsweise die Energie des schwächsten Schriftzeichens auf 142 zu normieren, wird jedes Kennsignal des Schriftzeichens 7 mit der Wurzel des Verhältnisses 142 zu 74 multipliziert. Die normierten Signale sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:

Normierte Kennsignale

Gedrucktes Schriftzeichen	T1	T2	T3	T1	T5	T1	T,	rs	Summe der Quadrate
7	0	0	-4.15	+2.77	-6.93	+5,54	-2.77	+5.54	142

Es ist zu beachten, daß 142, die Summe der Quadrate der Kennsignale des Wellenzugs für das Schriftzeichen 6, willkürlich als ein geeigneter Wert für den relativen Energieinhalt gewählt wurde, auf den alle Kennsignale des Wellenzugs normiert wurden. Es könnte auch irgendein anderer beliebiger Wert gewählt werden.

Nach der Multiplikation aller Kennsignale mit dem normierenden Faktor wird der Betrag des Widerstands der gekoppelten Widerstände in jedem betreffenden Zuordnungsnetzwerk so gewählt, daß er umgekehrt proportional dem entsprechenden normierten Kennsignal ist. Die betreffenden Widerstände R₂, R₃, R₆, R₇ und R_s für das Zuordnungsnetz 20 des Schriftzeichens 6 haben so einen Betrag des Widerstands, der gleich ist K/9, K/6, K, K/2, K/2 und K/4 und die betreffenden Widerstände R₃, R₄, R₅', R_s', R₁' und R₈' für das Zuordnungsnetzwerk 30 des Schriftzeichens 7 haben einen Betrag des Widerstands, der gleich ist K/4,15; #/2,77; K/6,92; K/5,54; Κβ,ΊΙ und A:/5,54. Der Betrag des Widerstandes für irgendeinen Kopplungswiderstand Rt, der mit der Klemme Ti in einem Zuordnungsnetzwerk eines Schriftzeichens A verbunden ist, ist gegeben durch

1 = 1

(4)

55 = Summe der Quadrate der Kennsignale des Wellenzugs für das Schriftzeichen A, der normiert werden soll, und

^Zi'² = Summe der Quadrate der Kennsignale des • ! Wellenzugs für ein Schriftzeichen Z, auf den

alle Wellenzüge normiert werden sollen, wobei der Wellenzug für das Schriftzeichen Z ein anderer beliebiger Wellenzug ist. Diese Summe kann jedoch irgendeine beliebige Konstante sein, die nicht mit irgendeiner der festzustellenden Wellenzüge im Zusammenhang stehen muß.

Es wurde bereits gesagt, daß die Klemmen T₁ und T₄ nicht mit dem Zuordnungsnetzwerk 20 für das Schriftzeichen 6 verbunden sind, da das Signal an jeder dieser Klemmen Null ist in bezug auf die Bezugsgröße E, wenn der Wellenzug für das Schriftzeichen 6 in seiner Bezugslage gespeichert ist. Der Grund dafür ist, daß ein Nullsignal keinen Beitrag für das Ausgangssignal des Zuordnungsnetzwerkes liefert. Der Beweis für diese Behauptung kann dadurch geführt werden, daß man den obigen allgemeinen Ausdruck für die Bestimmung des Betrags des Widerstands für die Kopplungswiderstände benutzt, die mit den Klemmen T₁ und T₄ verbunden würden. Der Betrag des Widerstands wäre in jedem Fall

K = Willkürliche Konstante,

cn = Kennsignal an der Klemme Tu wenn der Wellenzug für das Schriftzeichen A in der Verzögerungsleitung in seiner Bezugslage gespeichert ist; der Wellenzug für das Schriftzeichen A kann ein beliebiger Wellenzug sein;

60 142
142

Da der erforderliche Widerstand in jedem Fall unendlich groß wäre, ist der Kreis zwischen dem Zuordnungsnetzwerk 20 und den Klemmen T₁ und T_t offen. In ähnlicher Weise kann ermittelt werden, daß zwischen dem Zuordnungsnetzwerk 30 und den Klemmen T₁ und T₂ der Kreis offenbleiben muß.

Nachdem die Struktur eines Zuordnungssystems nach der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiden beispielsweise angeführten Zuordnungsnetzwerke 20 uns 30 beschrieben wurde, soll nun die Arbeitsweise eines derartigen Systems erläutert werden. Zu diesem Zweck soll angenommen werden, daß der Wellenzug für das Schriftzeichen 7 festgestellt werden soll, daß es in der Verzögerungsleitung 15 in seiner Bezugslage gespeichert ist und daß die relativen Kennsignale an

von der Basis des Transistors Q₃₄ weglaufen. Die Änderung des Emitterpotentials des Transistors O₃₄ ist proportional der Summe der Eingangsströme durch die Widerstände R₃, R₅ und R₁' zu der Basis des 5 Transistors Q₃₃, aber umgekehrt in der Phase. Ein zusätzlicher Eingangsstrom, der von der Basis des Transistors Q₃₃ hinweg gerichtet ist, fließt durch den Widerstand 135 entsprechend dem Anwachsen des negativen Potentials des Emitters des Transistors Q₃₂. den Klemmen T₁ bis T₈, wie in F i g. 3 gezeigt ist, io Dieser Strom wird durch die Eingangsströme durch liegen. Zunächst soll das Selbstzuordnungssignal an die Widerstände R₄, R_e' und R₈ erzeugt. Dieser der Klemme 31 bestimmt werden, wonach das Quer- zusätzliche Eingangsstrom vermindert weiterhin den zuordnungssignal an der Klemme 21 bestimmt wird. Rückkopplungsstrom durch den Widerstand 137, der Ein Vergleich der Zuordnungssignale wird dann von der Basis des Transistors Q₃₃ wegfließt. Da der zeigen, daß das Zuordnungsnetzwerk 30 den Wellenzug 15 Widerstand 135 einen Betrag des Widerstandes besitzt, für das Schriftzeichen 7 feststellen wird, indem ein der gleich ist dem des Widerstands 137, verursacht die Selbstzuordnungssignal erzeugt wird, das eine größere Änderung des Potentials des Emitters des Tran-Amplitude besitzt als das Querzuordnungssignal. sistors Q₃₂ eine gleiche Änderung des Potentials am Die relativen Signale an den Klemmen T₄, T₆ und T₈ Emitter des Transistors Q₃₄, die jedoch eine entgegensind +2, +4 und +4 in bezug auf die Bezugsgröße E. 20 gesetzte Phase besitzt.

Die wirklichen Signale an diesen Klemmen können Die Änderung des Emitterpotentials des Tranausgedrückt werden durch +2M, +4M bzw. +4M, sistors Q_3i ist mit der Ausgangsklemme 31 über den wobei M ein beliebiger Faktor ist, der durch das den Kondensator 139 gekoppelt. Diese Änderung des Wellenzug analysierende System gegeben ist, das aus Potentials ist proportional der Summe der Eingangsdem Verstärker 13, dem Filter 14 neben der Ver- 25 signale zu der Basis der Transistoren Q₃₁ und Q₃₃. zögerungsleitung 15 und der Verstärkerschaltung 17 Jedes Eingangssignal ist seinerseits proportional dem besteht. In ähnlicher Weise können die wirklichen Produkt der Kennspannungen an den Klemmen T₃ Signale an den Klemmen T₃, T₅ und T₁ ausgedrückt bis T₈ und dem Wert des Widerstandes jedes bewerden als — 3M, — 5M und — IM. treffenden Widerstandes R₃ bis R_s'. Das Selbst-

Die relativen positiven Kennspannungen an den 30 zuordnungsausgangssignal E₃₁ an der Klemme 31 soll Klemmen T₄, T_e und T₈ erzeugen ein Anwachsen des nun bestimmt werden, indem zuerst das Ausgangs-Stroms durch die betreffenden Widerstände R₄, R₆' signal .E₃₂ an dem Emitter des Transistors Q₃₂ be- und R₈' in Richtung auf die Basis des Transistors Q₃₁. rechnet wird und dann dieses Signal E₃₂ mit den Dieses Anwachsen des Stromes in der Basis des Eingangssignalen an den Klemmen T₃, T₅ und T₁ Transistors Q₃₁ macht den Kollektor des Transistors Q₃₁ 35 kombiniert wird, um .E₃₁ zu berechnen, negativer. Da die Basis des Transistors 32 direkt mit
dem Kollektor von O₃₁ verbunden ist, wächst der
Emitter-Kollektor-Strom im Transistor O₃₂ an, und
der Emitter des Transistors Q₃₂ wird negativer gemacht.
Der Rückkopplungswiderstand 133 ist mit der Ver- 40
bindung zwischen der Basis des Transistors Q₃₁ und
den Kopplungswiderständen R₄, R₆' und R₈' verbunden. Da die Summe der Ströme an der Verbindungsstelle Null sein muß, wächst der durch den

E,

'32

^V133

E₄M

E₆M R,'

E₈M R*

i?₁₃₃ = Impedanz des Rückkopplungswiderstandes 133,

Widerstand 133 von der Verbindungsstelle weggehende 45 ^M = willkürlicher Faktor ^ für das System für die Rückkopplungsstrom, bis dieses Anwachsen die
Summe des Anwachsens der Ströme durch die Widerstände R₄, R₆ und R₈ in Richtung auf die Verbindungsstelle erreicht. Die Änderung des Emitterpotentiales
des Transistors Q₃₂ ist proportional der Summe der 50
Eingangsströme zu der Basis des Transistors O₃₁ durch
die Widerstände R₄, R₆' und R₈, jedoch umgekehrter
Phase.

Die relativ negativen Kennsignale an den Klemmen T₃, T₅ und T₁ erzeugen andererseits ein Anwachsen 55 des Stroms durch die betreffenden Widerstände R₃, R₅' und R₁', der von der Basis des Transistors Q₃₃ wegläuft. Dieses Anwachsen des Stromes in der Basis des Transistors Q₃₃ macht den Kollektor des Transistors Q₃₃ und die Basis des Transistors O₃₄ weniger 60 negativ. In einer Art, die ähnlich ist der Wirkungsweise des ersten stromaddierenden Verstärkers, der die Transistoren Q₃₁ und Q₃₂ enthält, bewirkt die Änderung des Potentials der Basis des Transistors Q₃₄ einen

Kennsignale des Wellenzugs, i?₁₃₂ = Impedanz des Widerstandes 132,

κ = Verstärkungsfaktor des gemeinsamen Basisstroms des Transistors Q₃₁.

E₄, E₆ und E₈ sind die relativen Spannungssignale an den Klemmen T₁, T₆ und T₈. R₄, R₆' und R₈ sind die Impedanzen der betreffenden Widerstände.

Da ein typischer Wert für <x 0,98 ist, kann die Gleichung (6) auch geschrieben werden als

« -R₁₃₃M

E₄ R₁'

Eine ähnliche Gleichung kann für die Addition der Ströme durch den zweiten Stromverstärker geschrieben Abfall des Stroms durch den Rückkopplungswider- 65 werden, der die Transistoren Q₃₃ und Q₃₄ enthält, um stand 137. Der Strom verläuft von der Basis des das Selbstzuordnungssignal £₃₁ an der Klemme 31 Transistors Q₃₃ hinweg und ist gleich der Summe des zu erzeugen. Es wird darauf hingewiesen, daß der Anwachsens der Ströme durch R₃, R₅ und R₁, die Ausgang Is₃₂ des ersten stromaddierenden Verstärkers

den Eingang für den zweiten stromaddierenden Verstärker darstellt.

E₃M

R₃'

E₅M

(8)

R₁₃₁ = Impedanz des Rückkopplungswiderstandes 137,

■#135 M = willkürlicher Faktor für das System für die

Kennsignale des Wellenzugs, R₁₃₅ = Impedanz des Kopplungswiderstandes 135. R₃, R₅ und R₁' sind die Impedanzen der betreffenden

Widerstände. E₃, E₅ und E₁ sind die relativen Spannungssignale an den Klemmen T₄, T₆ und 7"₈.

Durch Substitution des Wertes E₃₂ aus Gleichung (7) kann Gleichung (8) geschrieben werden

R,'

^s

R,'

E₁

Da i?₁₃₃ gleich R₁₃₅ ist, kann Gleichung (9) geschrieben werden

ρ «^ » Λ/f \ ^^s E₄ E₅ E₆ E₁ E₈

E₃₁ ~ -A₁₃₇ M -—■ - -■ + ~- - ■■-■ + ■ - - ,

L ^Λ3 -"-4 ^Λ5 ^Λβ ^Λ7 ^KS

Einsetzen des Betrags des Widerstandes für die Kopplungswiderstände R₃ bis R_s' und der relativen Signalspannung E₃ bis £_g ergibt

_E ^ Ri₃₁M

E₃₁.?* 102,5 ÜT.

Eine der Gleichung (10) ähnliche Gleichung kann für das Zuordnungsnetzwerk 20 angegeben werden, um das Querzuordnungsausgangssignal 21 an der Klemme 21 zu berechnen:

+ E₂ E₃ £5 Ε_Λ . Ε·, £r

f(3 · 4,15) + (2 · 2,77) + (5 · 6,93) + (4 ■ 5,54) + (2 · 2,77) + (4 · 5,54)],

(10)

(11)

_|_ ⁵ _ * 4- ⁷
R3 Rs Rb R-!

(12)

wo E₂, E₃, E₅, E₆, E₁ und E_s die relativen Kennsignalspannungen an den Klemmen T₂, T₃, T₅, T₆, T₁ und T₈ sind, wenn der Wellenzug für das Schriftzeichen 7 sich in der Bezugslage befindet und R₂, R₃, R₆, R_s, R₁ und R_s die gleiche Impedanz wie die betreffenden Kopplungswiderstände besitzen. Einsetzen der Werte in Gleichung (12) ergibt

K
15 K'.

(13)

Durch Vergleich des Querzuordnungssignals E₂₁ mit dem Selbstzuordnungssignal .E₃₁ erkennt man, daß JE₃₁ größer ist. Auf diese Weise hat das Zuordnungsnetzwerk 31 den ihm entsprechenden Wellenzug für das Schriftzeichen 7 festgestellt, indem es ein Selbstzuordnungssignal erzeugt, das größer ist als das Signal irgendeines anderen Zuordnungsnetzwerkes.

DieArbeitsweise des obenbeschriebenenZuordnungssystems nach der Erfindung soll nun kurz allgemein beschrieben werden, um zu zeigen, daß das Selbstzuordnungssignal immer größer ist als irgendein Querzuordnungssignal. Nimmt man ein Zuordnungssystem an, das mehrere Zuordnungsnetzwerke enthält, wobei jedes so ausgebildet ist, daß es einen eindeutigen Wellenzug erkennt und das ferner Mittel zur Abgabe von Kennsignalen für Wellenzüge enthält, in dem gleichzeitig η verschiedene Kennsignale erzeugt werden, die den Wellenzügen an η Klemmen entsprechen, wenn jeder Wellenzug in das System zur Feststellung gegeben wird. Die Kennspannungen an den Klemmen und die Summe der Quadrate dieser Kennspannungen sind in der folgenden Tabelle enthalten.

Tabelle II

Gedrucktes Schriftzeichen	1	] 2	«Cennspann 3	angen an de	Hi Klemme	Q — ; η	an	Summe der Quadrate
A	αϊ	«2	a3	—	—		bn	1=1
B		h	h	—	—		Zn	η ■ι
Z	Zl		Z3	—	—		η Σ*2

Nimmt man an, daß der relative Energieinhalt der Wellenzüge für die Schriftzeichen A und B auf den relativen Energieinhalt des Wellenzuges für das Schriftzeichen Z normiert werden soll, dann können das Selbstzuordnungssignal E_a von dem Netzwerk A und das Querzuordnungssignal Et, von dem Netzwerk B bestimmt werden, wenn der Wellenzug für das Schriftzeichen A in seiner Bezugslage in der folgenden Weise gekennzeichnet wird.

Selbstzuordnungssignale:

kann allerdings auch auftreten, bevor der Wellenzug vollständig ausgebildet ist. Aber unabhängig davon, wann die maximale Amplitude in dem Querzuordnungsnetzwerk erreicht wird, muß dieses Maximum immer kleiner sein als das des Selbstzuordnungssignals, weil der Vektor

Σ«

1 = 1

ίο niemals mit dem gespeicherten Vektor

Σ*

= A A — = AZ.

(14)

Anmerkung: Das Produkt zweier zusammenfallender Vektoren ~Ä~ A~ ist gleich dem Produkt ihrer Beträge A-A. Deshalb ist E₀. gleich dem Produkt zweier skalarer Größen A ■ Z, wobei die skalaren Größen A und Z die betreffende Größe der Vektoren sind, deren Komponenten als die jeweiligen Kennsignale der Wellenzüge A bzw. Z betrachtet werden können.

Querzuordnungssignal:

Et, =

= A B

(15)

Anmerkung: DasJ'rodukt zweier nicht zusammenfallender Vektoren ~Ä · ~B' ist gleich dem Produkt ihrer Beträge, multipliziert mit dem cos des Winkels zwischen ihnen, also A-B · cos Θ; deshalb ist Eb gleich dem Produkt zweier skalarer Größen, multipliziert mit dem cos, also A-Z- cos Θ, wobei die skalaren Größen A und Z die betreffenden Beträge von Vektoren sind, deren Komponenten als die jeweiligen Kennsignale der Wellenzüge A bzw. Z angesehen werden können, und wobei der Winkel Θ der Winkel zwischen den Vektoren Ä~ und B~ ist.

In dem obigen, allgemeinen Beispiel wurde angenommen, daß der Wellenzug sich in seiner Bezugslage befindet. Zu dieser Zeit erreicht das Ausgangssignal Ea von dem Selbstzuordnungsnetzwerk A sein Maximum, weil zu dieser Zeit der Vektor

seine maximale Amplitude erreicht und mit dem' Vektor

zusammenfällt, der in dem Selbstzuordnungsnetzwerk A in der Form relativer Impedanzbeträge in einer Weise gespeichert ist, die oben im Zusammenhang mit Gleichung (4) beschrieben wurde. Das Ausgangssignal £■& von dem Selbstzuordnungsnetzwerk B kann seine maximale Amplitude zur selben Zeit erreichen. Das Maximum in diesem Netzwerk in dem Zuordnungskanal für das Schriftzeichen B zusammenfällt. Um den Wellenzug zu identifizieren, ist es nur notwendig, sich Gewißheit zu verschaffen,

ao welches Zuordnungsnetzwerk den Wellenzug für das Symbol festgestellt hat. Dies wird erreicht durch Vergleich der Amplituden der Ausgangszuordnungssignale.
An Hand der F i g. 5 soll die Spitzenwert- und

as Vergleichsschaltung 40 beschrieben werden. Da die beiden Spitzenwertanzeiger 41 und 42 gleich sind, soll nur der Spitzenwertanzeiger 41 eingehender beschrieben werden. Natürlich müssen so viele Spitzenwertanzeiger vorgesehen werden, wie Zuordnungsnetzwerke vorhanden sind.

Die Ausgangsklemme 21 des Zuordnungsnetzwerkes 20 ist mit einem Speicherkondensator 411 in dem Spitzenwertanzeiger 41 verbunden, und zwar über eine Emitterschaltung, die einen npn-Transistor Q₄₁ enthält. Die Basis des Transistors Q_a ist mit einer negativen Spannungsquelle über einen Widerstand 412 und mit der Klemme 21 verbunden. Der Kollektor des Transistors Q₄₁ ist mit einer positiven Spannungsquelle verbunden. Der Emitter ist mit dem Konden- sator411 und einer negativen Spannungsquelle über einen Widerstand 413 verbunden. Die andere Seite des Kondensators ist mit einer negativen Spannungsquelle verbunden. Wenn das in positiver Richtung ansteigende Zuordnungssignal der Basis des Transistors g₄₁ zugeführt wird, folgt das Emitterpotential und lädt den Kondensator 411 auf.

Der Emitter des Transistors Q₄₁ ist mit einer negativen Spannungsquelle über den Widerstand 415 und die Diode 414 verbunden, ausgenommen dann, wenn der monostabile Multivibrator 79 durch die Anwesenheit eines Wellenzugsignals in seinen quasistabilen Zustand durch ein Signal, das die Anwesenheit eines Wellenzugs anzeigt, gekippt wird, wie im Zusammenhang mit F i g. 1 bereits beschrieben wurde.

Deshalb wird eine Ladung auf Grund der Spannung des Zuordnungssignals nicht in dem Kondensator gespeichert, während der Periode, die durch den quasistabilen Zustand des monostabilen Multivibrators 79 bestimmt ist, der kurz vorher gekippt wird, bevor sich der Wellenzug in seiner Bezugslage befindet. Wenn der monostabile Multivibrator 79 gekippt wird, wird die Kathode der Diode 414 im Vergleich zur Anode der Diode 414 positiver. Damit wird die Diode 414 gesperrt, wodurch der Kondensator 411 geladen wird und die maximale Signalamplitude, die von der Klemme 21 zu dem Kondensator 42 über den Emitterfolger geleitet wird, speichern kann. Der Kondensator 411 wird über die niedrigere Impedanz

der Basis-Emitter-Strecke des Transistors O₄₁ geladen und entlädt sich langsam über den Widerstand 413, nachdem die maximale Signalamplitude abgeklungen ist. Die Zeitkonstante des Widerstandes 413 und des Kondensators 411 ist verhältnismäßig groß, so daß die maximale Signalamplitude im wesentlichen in dem Kondensator 411 gespeichert ist.

Die Ausgangsklemme 31 des Zuordnungsnetzwerkes 30 ist in ähnlicher Weise mit einem Kondensator in dem Spitzenwertmesser 42 verbunden. Der Kondensator 421 speichert die maximale Signalamplitude, die von dem Zuordnungsnetzwerk 30 abgegeben wird. Alle Spitzenwertanzeiger werden durch den monostabilen Multivibrator über die Leitung 80 gesteuert.

Die Kondensatoren 411 und 421 sind ferner mit der Vergleichsschaltung 43 verbunden, der zwei npn-Transistoren Q₄₄ und Q₄₅ enthält, die in Emitterschaltung über einen Widerstand 430 und einen pnp-Transistor O₄₆ verbunden sind, dessen Kollektor mit einer negativen Spannungsquelle über den Widerstand 430 verbunden ist. Der Emitter des Transistors Q₄₆ ist mit einer positiven Spannungsquelle verbunden und die Basis mit dem Leseimpulsgenerator, der normalerweise den Transistor O₄₆ offenhält, vorzugsweise bei oder nahe der Sättigung.

Die Kollektoren der Transistoren Q₄₄ und Q₄₅ sind über Widerstände 440 und 450 mit einer positiven Spannungsquelle verbunden. Der Strom durch den Transistor Q₄₆ und den Widerstand 430 ist hinreichend groß, um die Transistoren Q₄₄ und Q₄₅ geschlossen zu halten, bis die Spannungsamplituden der in den Kondensatoren 411 und 421 gespeicherten Signale verglichen werden sollen.

Kurz nachdem der Wellenzug in seiner Bezugslage gespeichert ist, wird der Leseimpulsgenerator 82 gekippt, um einen großen positiven Impuls von kurzer Dauer abzugeben, wie an Hand der F i g. 1 beschrieben wurde. Dieser positive Impuls schließt den Transistor Q₄₆, der dadurch gestattet, daß das Potential der Schaltung mit gemeinsamem Emitter der Transistoren Q₄₄ und Q₄₅ sich in negativer Richtung ändert. Derjenige Transistor Q₄₄ oder Q₄₅, dessen Basis mit dem Kondensator 411 oder 421 verbunden ist, der das größte Spannungssignal speichert, wird dann geöffnet, wodurch ein Strom durch den Widerstand 430 fließt. Dieser Strom hält den anderen Transistor geschlossen. Deshalb ändert sich das Potential des Kollektors nur eines Transistors, des Transistors Q₄₄ oder Q₄₅, in negativer Richtung, wenn ein Leseimpuls auf den Transistor Q₄₆ gegeben wird, je nachdem, welcher Kondensator das größte Spannungssignal gespeichert hat. Auf diese Weise wird der festgestellte Wellenzug mit einer der Klemmen 50 und 60 identifiziert, die mit den Kollektoren des betreffenden Transistors Q₄₄ oder Q₄₅ verbunden sind.

In der Vergleicherschaltung wurden nur zwei Transistoren Q₄₄ und Q₄₅ gezeigt, die zwei Zuordnungssignale vergleichen. Weitere Transistoren können in ähnlicher Weise mit der Leitung 460 zum Vergleich weiterer Zuordnungssignale verbunden werden.

Ein kurzes Beispiel soll dazu dienen, die Funktion der Spitzenwertmesser und des Vergleichskreises zu erläutern. Wenn man annimmt, daß ein Wellenzug für das Schriftzeichen 6 durch das neue Zuordnungsein Selbstzuordnungssignal, das von diesem Netzwerk zur Klemme 21 geleitet wird. Zur selben Zeit wird ein Querzuordnungssignal von dem neuen Zuordnungsnetzwerk 30 zur Klemme 31 geführt. Wenn das Signal für die Anwesenheit des Wellenzuges den monostabilen Multivibrator kippt, werden die Kondensatoren 411 und 421 positiv aufgeladen. Der Kondensator 411 wird durch das Selbstzuordnungssignal aufgeladen, dessen Amplitude größer ist als das Querzuordnungssignal, das den Kondensator 421 auflädt. Der Leseimpulsgenerator 82 wird dann gekippt und der Transistor Q₄₆ gesperrt. Dann ist nur der Transistor Q₄₄ leitend, weil die Leitfähigkeit des Transistors Q₄₄ den Transistor Q₄₅ sperrt. An der Klemme 50 tritt ein negatives Signal bei Leitfähigkeit des Transistors Q₄₄ auf, das wegen der Schaltung mit dem Zuordnungsnetzwerk für den Wellenzug des Schriftzeichens 6 im Zusammenhang steht. Der durch das Zuordnungsnetzwerk 20 festgestellte Wellenzug wird als repräsentativ für das Schriftzeichen 6 durch die Spitzenwert- und Vergleichsschaltung 40 identifiziert. Wenn der monostabile Multivibrator 79 in seinen stabilen Zustand zurückkehrt, entladen sich die Kondensatoren 411 und 421 über die Widerstände 413 und 423. Auf diese Weise befinden sich die Spitzenwertanzeiger 41 und 42 wieder im Ruhezustand, bevor der nächste zu erkennende Wellenzug in der Verzögerungsleitung in seiner Bezugslage gespeichert wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gerät zum Erkennen von Wellenzügen mit einer die Wellenzüge aufnehmenden Speichervorrichtung, an der Anschaltpunkte vorgesehen sind, an deren Klemmen die Wellenzüge charakterisierende Signale abgegriffen werden, wenn sich die Wellenzüge in der Bezugslage befinden, und mit Korrelationsnetzwerken, von denen je eines jedem der zu erkennenden Wellenzüge zugeordnet ist, das jeweils Widerstände besitzt, die dem zugeordneten Wellenzug entsprechend dimensioniert sind und die zwischen ausgewählten Anschaltpunkten der Speichervorrichtung und einer stromaddierenden Einrichtung geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Größe jedes Widerstandes (.R₁ bis A₈) umgekehrt proportional der Amplitude des in Bezugslage befindlichen zugeordneten Wellenzuges an dem Anschaltpunkt (1 bis 8) der Speichervorrichtung (15) ist und direkt proportional dem Energieinhalt des betreffenden Wellenzuges.

2. Gerät zum Erkennen von Wellenzügen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die absolute Größe jedes Widerstandes (R₁ bis A₈) aus dem Produkt des nach der Vorschrift des Anspruchs 1 gewonnenen Kennfaktors und des Wertes des Rückkopplungswiderstandes (123 bzw. 125) der durch einen mit diesen Rückkopplungswiderständen gleich großen Widerstand (125) in Reihe geschalteten stromaddierenden Verstärker (Qa, Qn, Ö23, Ö2t) ergibt.

netzwerk20 der Fig. 4 festgestellt wird, so entsteht bis 154.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 796 579; Electronics, 1956, August, S. 172 bis 175; Nachrichtentechnik, 6. Jahrgang, H. 4, 1956, S. 148

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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