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Schaltungsanordnung für die Erzeugung von Impulscodemodulationssignalen
für die Zeitmultiplexiibertragung Die Erfindung bezieht sich auf eine Pulscodemodulations-Zeitmultiplex-Anlage,
in der die Abtastwerte einer Mehrzahl von Nachrichten so. codiert werden, daß ein
Pulsrahmen je einen Abtastwert von jeder Nachricht enthält.
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Die übertragung von Nachrichten durch Pulscodemodulationsverfahren
(PCM) ist allgemein bekannt. Grundsätzlich wird bei der übertragung einer Nachricht
durch PCM die Nachricht periodisch abgetastet, und die Abtastwerte werden in Impulscodegruppen
umgewandelt, die dann an einen Empfänger übertragen und dort in die ursprüngliche
Nachricht zurück umgewandelt werden. Die Impulscodegruppen können Impulse und Zwischenräume
aufweisen, die Elemente eines Zahlensystems darstellen und dabei Stellungen verschiedener
Wertigkeit einnehmen, die verschiedentlich als Zeitabschnitte oder Elementarschritte
in den Codegruppen bezeichnet werden. Außerdem ist es bekannt, da3 eine Anzahl verschiedener
Nachrichten in Form von PCM über einen gemeinsamen übertragungskanal unter Verwendung
von Zeitmultiplexverfahren übertragen werden kann. Die Zeitmultiplexübertragung
wird sendeseitig dadurch vorgenommen, daß ein gemeinsames übertragungssystem oder
ein gemeinsamer Nachrichtenübertragungskanal nacheinander einer Anzahl von Eingangskanälen
zugeordnet wird, so daß die impulscodierten Abtastwerte der Nachrichten ineinander
verschachtelt übertragen werden.
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Am Empfänger einer Zeitmultiplexübertragungsanlage inüssen, dann die,
übertragenen Nachrichten wieder auf eine Anzahl von Ausgangskanälen verteilt werden.
Um diese Nachrichten richtig auf die einzelnen Kanäle zu verteilen, muß ein PCM-Empfänger
in Phase, d. h. im Gleichlauf innerhalb des gleichen Pulsrahmens arbeiten
wie der Sender. Um eine korrekte Phasenbeziehung zwischen dem PCM-Serider und -Empfänger
sicherzustellen, ist es bekannt, zusätzlich zu den codierten Abtastwerten eine den
Pulsrahmen selbst betreffende Information (Gleichlaufinformation) in Form von zusätzlichen
Impulsen (Synchronisierimpulsen) zu übertragen. Diese zusätzlichen Impulse, die
oft auch als, Gleichlauf- oder Synchronisierimpulse bezeichnet werden, werden empfangsseitig
ausgesiebt und dazu. verwendet, den Gleichlauf des Empfängers, mit dem Sender herzustellen.
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Bisher ist eine Reihe von Verfahren. bekanntgeworden, um derartige,
den Pulsrah men, betreffende Impulse oder Elemente innerhalb der übertragenen Codegruppen
eines PCM-Zeitmultiplexsystems vorzusehen.. In einem Verfahren verwendet man, einen
Teil, im allgemeinen einen Zeitabschnitt eines Codeelementes jedes codierten Abtastwertes
einer der zu übertragenden Nachrichten, um diese zusätzliche Information einmal
während jedes Pulsrahmens, d. h. einmal während jedes Impulszyklus, einzufügen.
Obgleich dadurch ein guter Gleichlauf erreicht wird, hat doch die Zuordnung eines
Zeitabschnittes eines Codeelementes zum Einfügen der zusätzlichen Information zur
Folge, daß diese die übertragung dieser einen Nachricht verschlechtern wird.
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Bei anderen bekannten Verfahren zum Liefern von Gleichlaufinformation
in PCM-MultipIexübertragungsanlagen werden zusätzliche Impulse mehr als einmal während
jedes Pulsrahmens oder jedes Arbeitszyklus eingefügt. In einem bekannten Zeitmultiplexiibertragungssystem
werden z. B. die einzelnen Impulse oder Codeelemente eines codierten Abtastwertes
jeder der Nachrichten nacheinander übertragen, so, daß eine Impulsgruppe; jie einen
Impuls oder je ein Element jedes der codierten Abtastwerte enthält und auf
diese Weise übertragen wird, bevor der nächstfolgende Impuls jedes codierten Abtas,twertes
ausgesendet wird. Die den Pulsrahmen be-
treffende Information wird dadurch
geliefert, daß ein zusätzlicher Impuls- vor der übertragung jeder Impulsgruppe
eingefügt
wird. Daher muß eine Anzahl zusätzlicher Impulse eingefügt werden, welche der Anzahl
der Codeelemente oder Impulse jedes der codierten Abtastwerte entspricht, wobei
alle diese zusätzlichen Impulse für jede vollständige Gruppe von codierten Abtastwerten
übertragen werden müssen. Obgleich eine Verschlechterung einer bestimmten
aufgenommenen Nachricht bei dieser Anordnung nicht vorkommt, so wurde doch
festgestellt, daß der Prozentsatz an übertragungszeit, der für diesen Zweck verwendet
wurde, größer ist, als zur SichersteRung des Gleichlaufs zwischen Sender und Empfänger
erforderlich ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verschlechterung irgendeiner der
übertragenen Nachrichten in bezug auf andere übertragene Nachrichten zu vermeiden,
wenn die den Pulsrahmen betreffende Information in die Impulsfolge eines Impulsmodulationssystems
eingefügt wird. Insbesondere soll aber die für eine übertragung der den Pulsrahmen
betreffenden Information in der Ausgangsimpulsfolge eines Impulsmodulationssystems
erforderliche Zeit verringert werden.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß ein Impulsverteiler
mit zwei möglichen Betriebszuständen vorgesehen ist, der mindestens k Ausgangsleitungen
aufweist und in jedem seiner Betriebszuständek-1 Impulse an eine Codierschaltung
abgibt, der die k - 1-Impulse an getrennten Eingängen zum Codieren
einer entsprechenden Anzahl von Nachrichten zugeführt werden, und daß eine vom Impulsverteiler
beeinflußbare Steuerschaltung vorgesehen ist, die einerseits den Betriebszustand
des Impulsverteilers derart steuert, daß in einem der Betriebszustände mindestens
k Impulse auswertbar sind, und die andererseits weitere Steuermittel derart
beeinflußt, daß in die Ausgangsleitung der Codierschaltung an Stelle der die Zahl
k - 1 überschreitenden Impulse zwischen die codierten Abtastwerte
eine von diesen unterscheidbare Information eingefügt werden.
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Die Codierung der Abtastwerte wird also kurzzeitig unterbrochen und
eine von diesen unterscheidbare Information in diesen Zeitabschnitt eingefügt. Verzögert
man die Codierung der Abtastwerte auf diese Weise, um die den Pulsrahmen betreffende
Information einzufügen, dann haben alle am Empfänger ankommenden Impulscodegruppen
die gleiche Anzahl von Codeelementen, d. h., es ergibt sich keine Verschlechterung
in irgendeinem der Signalkanäle in bezug auf die anderen Kanäle. Außerdem läßt sich
durch die vorliegende Erfindung die den Pulsrahmen betreffende Information so häufig
oder wenig häufig einfügen, wie gewünscht wird, um einen ausreichend guten Gleichlauf
zu erreichen. Der prozentual größte Anteil der Sendezeit wird für die übertragung
der Nachrichten dadurch freigehalten, daß nur so viel den Pulsrahmen betreffende
Information eingefügt wird, wie zur ausreichend guten Sicherstellung eines Gleichlaufs
erforderlich ist.
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Ganz allgemein betrachtet wird die Erfindung in einem PCM-Multiplexsystem
mit einer Impulsverteilerschaltung und einer Codierschaltung verwirklicht. Der Impulsverteiler
liefert Impulszüge an die Codierschaltung, in der die Abtastwerte der Nachrichten
codiert werden. Jeder dieser Codierimpulszüge steuert die Codierschaltung für einen
bestimmten Zeitabschnitt innerhalb der durch die Codierschaltung erzeugten Codegruppen.
Die Anzahl der Codierimpulszüge ist daher gleich groß wie die Anzahl der Zeitabschnitte
für die einzelnen Codeelemente in jeder der Codegruppen. Die Multiplexübertragung
wird dadurch erreicht, daß die Abtastwerte einer Anzahl von verschiedenen Nachrichten
fortlaufend zur Bildung einer Aufeinanderfolge von Pulsrahmen codiert werden, wobei
jeder Rahmen einen codierten Abtastwert jeder der Nachrichten enthält. Wenn die
den Pulsrahmen betreffende Information am Ausgang der Codierschaltung eingefügt
wird, dann werden die Codierimpulse verzögert, während die den Pulsrahmen betreffende
Information, die von einem anderen Impulszug aus dem Impulsverteiler kommt, am Ausgang
der Codierschaltung eingefügt wird. In einer Ausführungsforin der Erfindung wird
die Codierung der Abtast-werte der Nachrichten für einen Zeitabschnitt innerhalb
jedes Rahmens oder Zyklus verzögert, während die den Pulsrahmen betreffende Information
am Ausgang der Codierschaltung eingefügt wird.
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Die dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung verwenden eine
Impulsverteilerschaltung, die einen eigentlichen Verteiler enthält, um eine vorbestimmte
Anzahl von Impulszügen während eines Betriebszustandes und während eines anderen
Betriebszustandes mindestens einen Impuls weniger zu erzeugen, sowie Steuerschaltungen,
um den Betriebszustand des Verteilers zu ändern. Der Verteiler erzeugt in seinen
beiden Betriebszuständen Impulszüge, die fortschreitend gegeneinander um gleiche
Zeitabschnitte versetzt sind und einzeln eine Impulswiederholungsfrequenz von nIp
haben, wobei lln das Intervall ist, um das die Impulszüge nacheinander fortschreitend
gegeneinander versetzt sind, während p die Anzahl der durch den Verteiler
erzeugten Impulszüge ist.
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Grundsätzlich besteht der Verteiler aus einer Verzögerungseinrichtung,
die aus einer Anzahl einzelner Verzögerungsschaltungen besteht und von einem Impulsgenerator
gespeist wird, wobei zwischen dem Impulsgenerator und der Verzögerungseinrichtung
noch eine Sperrtorschaltung mit einem besonderen Eingang zum Sperren der übertragung
der Impulse eingeschaltet ist. Ist die Impulswiederholungsfrequenz des Generators
n und die Verzögerung jeder einzelnen Verzögerungsleitung lln, dann beträgt die
Verzögerung, die mit k Verzögerungsschaltungen erzielt wird, lln, 2/n
... kIn.
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(k + 1) verschiedene Impulszüge treten an den
Ausgängen der Sperrtorschaltung und der Verzögerungsschaltungen auf. Diese Impulszüge
sind fortschreitend gegeneinander um ein Zeitintervall von lln versetzt, während
die Frequenz der Impulse in den Impulszügen nIk + 1 ist. Wird die
letzte Verzögerungsschaltung gesperrt, dann werden k Impulszüge erzeugt,
die fortschreitend gegeneinander um ein Zeitintervall von 1.In versetzt sind, während
die Impulswiederholungsfrequenz in diesen Impulszügen nIk ist.
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In einer wichtigen Ausführungsform des Impulsverteilers sind die Ausgänge
der einzelnen Verzögerungsschaltungen alle mit der Sperreingangsleitung der Sperrtorschaltung
verbunden.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung enthält der Impulsverteiler
einen als Impulsgenerator arbeitenden Sperrschwinger, dessen Ausgang bei erregter
Eingangsklemme gesperrt ist, eine Anzahl von in Reihe miteinander verbundenen Sperrschwingern,
die
mit dem Ausgang dieses Generators verbunden sind und eine Anzahl von Dioden, die
jeweils die Ausgangsklemmen der in Reihe geschalteten Sperrschwinger mit der Sperreingangsklemme
des Generators verbinden. Jeder der in Reihe geschalteten Sperrschwin ger liefert
eine Verzögerung, die gleich der Periode der Grundwiederholungsfrequenz des Generators
ist. Logische Schaltungen werden verwendet, um den Betriebszustand der Impulsverteilerschaltung
zu steuern. Eines der wesentlichen Merkmale der logischen Schaltung besteht darin,
daß Torschaltungen vorhanden sind, um Impulse in mindestens einem der Impulszüge
zu sperren, so daß ein Schema von Ein-Aus-Impulsen aufgebaut werden kann. Dieses
Schema von Ein-Aus-Impulsen stellt die den Pulsrahmen betreffende Information oder
Gleichlaufinformation dar, die zusammen mit der Nachrichteninformation übertragen
wird. Die logische Schaltung enthält eine Zählschaltung zum Zählen der am Ausgang
eines der in Reihe geschalteten Sperrschwinger auftretenden Impulse, eine Flip-Flop-Schaltung,
die mit ihrem einen Eingang am Ausgang der Zählschaltung, mit ihrem anderen Eingang
am Ausgang eines der in Reihe geschalteten Sperrschwinger angeschlossen ist, der
vor demjenigen liegt, an dem der andere Eingang der Zählschaltung angeschlossen
ist, sowie eine normalerweise gesperrte UND-Torschaltung, deren übertragungsstromkreis
zwischen dem Ausgang des zweitletzten Sperrschwingers und der Diode liegt, die diesen
Ausgang mit der Sperreingangsklemme des Generators verbindet, während die Entsperreingangsleitung
mit dem ersten der zwei Ausgänge der Flip-Flop-Schaltung verbunden ist. Diese logische
Schaltung enthält außerdem eine zweite Zählschaltung, die an der zweiten Ausgangsklemme
der Flip-Flop-Schaltung angeschlossen ist, und eine zweite, normalerweise gesperrte
UND-Torschaltung mit einem übertragungsstromkreis, der mit dem Ausgang des letzten
der in Reihe geschalteten Sperrschwinger verbunden ist und deren beide Entsperreingangsleitungen
an dem ersten Ausgang der Flip-Flop-Schaltung und dem Ausgang der zweiten Zählschaltung
angeschlossen sind. Die Ausgänge des Impulsgenerators und alle bis auf den letzten
der in Reihe geschalteten Sperrschwinger sind mit einer Codierschaltung verbunden,
um Impulszüge für die Codierung zu liefern. Der Ausgang der zweiten UND-Torschaltung
liefert einen Impulszug, der dem Ausgang der Codierschaltung als Gleichlaufimpulse
oder Gleichlaufinformation zugeführt wird.
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In den vorgehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung werden
Codierschaltungen der Art verwendet, bei denen die Impulse am Ausgang der Codierschaltungen
innerhalb des gleichen Zeitabschnittes auftreten wie die Impulse der entsprechenden
Codierimpulszüge. Manchmal weisen Codierschaltungen selbst Verzögerungseigenschaften
auf, so daß ihre Ausgangsimpulse einen oder mehrere Zeitabschnitte nach den Impulsen
in den entsprechenden Codierimpulszügen auftreten. Wird eine Codierschaltung mit
einer Eigenverzögerung in einer der oben beschriebenen Ausführungsformen verwendet,
dann ergibt sich beispielsweise eine falsche Phasenbeziehung zwischen den Ausgangsimpulsen
der Codierschaltung und den Gleichlaufimpulsen. Die richti-e Phasenbeziehung kann
dadurch wiederhergestellt werden, daß die Gleichlaufimpulse durch eine Verzögerungsschaltung
geleitet werden, bevor sie am Ausgang der Codierschaltung eingefügt werden. Gemäß
einem Merkmal der Erfindung werden die Gleichlaufimpulse mit richtiger Phasenlage
geliefert, ohne daß zusätzliche Schaltungen innerhalb des Systems erforderlich sind.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird dies dadurch ermöglicht, daß eine
Verbindung zwischen dem Eingang der zweiten UND-Torschaltung und dem Ausgang des
Generators oder eines anderen Sperrschwingers mit Ausnahme des letzten hergestellt
ist. Die Ausgangsklemme, mit der die Eingangsleitung der zweiten UND-Torschaltung
verbunden ist, wird durch die in der Codierschaltung erzeugte Verzögerung bestimmt.
Verursacht die Codierschaltung beispielsweise eine Verzögerung von einem Zeitabschnitt,
dann ist die Eingangsleitung der zweiten UND-Torschaltung mit dem Ausgang des Generators
verbunden, um auf diese Weise einen Gleichlaufimpulszug zu erzeugen, der die richtige
Phasenlage in bezug auf das Ausgangssignal der Codierschaltung aufweist.
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Die Verwendung der Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung ist
in ihrer allgemeinen Bedeutung nicht auf die Einfügung von den Pulsrahmen betreffender
Information, d. h. von Gleichlaufinformation zwischen codierten Nachrichtenwerten
beschränkt. Andere Informationen lassen sich in gleicher Weise zwischen codierten
Nachrichten für die übertragung nach einem Empfänger einfügen. Fügt man weitere
Verzögerungsschaltungen zu den Verzögerungseinrichtungen in den oben besehriebenen
Ausführungsformen hinzu, dann kann die Codierung der Abtastwerte der Nachrichten
für mehr als einen Zeitabschnitt verzögert werden, so daß mehr als ein Impuls zusätzlicher
Informationen zwischen zwei codierten Abtastwerten eingefügt werden kann.
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Weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden besser verständlich
aus der folgenden Einzelbesehreibuno, von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit
den Figuren. Dabei zeigt F i g. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform
zur Erläuterung der der Erfindung zugrunde liegenden Prinzipien, F i g. 2
schematisch die zeitliche Verteilung der Impulse, die an verschiedenen Punkten innerhalb
der Schaltung nach F i g. 1 auftreten, F i g. 3 ein Blockdiagramm
einer weiteren Ausführungsform zur Erläuterung der der Erfindung zugrunde liegenden
Prinzipien, F i g. 4 eine schematische Schaltung einer besonderen Verzögerungsschaltung,
die hier verwendet werden kann, und F i g. 5 eine schematische Darstellung
eines besonderen Impulsgenerators, der ebenfalls zur Verwirklichung der Erfindung
verwendet werden kann.
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In F i g. 1 ist als Blockdiagramm eine Ausführungsform der
Erfindung zum Einfügen eines den Pulsrahmen betreffenden Signals, d. h. eines
Gleichlaufsignals in ein PCM-Impulsschema gezeigt. Ein Impulsgenerator
10 mit einer Sperreingangsleitung, 24, die bei Erregung den Ausgang des Generators
sperrt, ist ausgangsseitig mit der ersten einer Anzahl von in Reihe geschalteten
Verzögerungsschaltungen 11 bis 16 verbunden. Ist die Impulswiederholungsfrequenz
des Impulsgenerators 10 bei Fehlen von Sperrsignalen an der Sperreingangsklemme
gleich n, dann liefert jede Verzögerungsschaltung 11 bis 16 eine zeitliche
Ver-C
zögerung um 1/n. Die Verzögerungsschaltung 16 ist ausgangsseitig
mit der Eingangsleitung einer normalerweise gesperrten UND-Torschaltung
17 verbunden. Die Ausgänge der Verzögerungsschaltungen 11 bis
15 und der UND"Torschaltung 17 sind über Dioden 18 bis 23 mit
der Sperrsammelleitung Z4 verbunden, die ihrerseits an der Sperreingangsklmme, des
Generaters 10 angeschlossen ist. Leitungen 23 bis 31 sind mit den
Ausgängen des Generators 10 und der Verzögerungssehaltungen 11 bis
16 verbunden.
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Die Verzögerungsschaltungen 11 bis 16 stellen tat# sächlich
eine angezapfte Verzögerungsleitung dar. ZUM Verständnis des Betriebes der
Verzögerungsschaltungen 11 bis 16 sei angenommen, daß
je ein Impuls an den Eingang der Verzögerungsschaltung 11 und zum
Entsperren an die UND-Torschaltung 17 angelegt wird. In diesem Fall wird
eine Reihe von sechs hnpulsen auf der Sperrsammelleitung 24 erzeugt. Der erste der
sechs Impulse tritt in einem Zeitintervall von lln nach dem Eingangsimpuls auf,
während die übrigen fünf Impulse in weiteren nachein" anderfolgenden Zeitintervallen
von lln auftreten.
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Liefert der Generator 10 einen Eingangsimpuls an die Verzögerungsschaltung
11 und ist die UND-Torschaltung 17 entsperrt, dann werden die obenerwähnten
sechs Impulse auf der Sperrsammelleitung 24 erzeugt. Diese sechs Impulse sperren
den Generator 10, so daß die ausgangsseitig normalerweise auftretenden Impulse
2 bis 7 nicht auftreten. Nach Beendigung des letzten Impulses auf der Sammelleitung
24 ist der Ausgang des Generators 10 nicht mehr gesperrt, und der Generator
10 erzeugt erneut einen Impuls. Diese Wirkungsweise wird immer wiederholt,
so daß nur einer von jeweils sieben Impulsen an der Ausgangsleitung des Generators
auftritt. Im kontinuierlichen Betrieb liefern der Generator 10 und die Verzögerungssehaltungen
11 bis 16
jeweils einen Impulszug an jede der entsprechenden
Ausganpleitungen 25 bis 31. Der zeitliche Abstand zwischen den Impulsen jedes
dieser Impulszüge ist 7/n, während die Impulszüge fort-schreitend gegeneinander
um ein Zeitintervall Iln versetzt sind. Unter Impulszug soll also stets
die Impulsfolge verstanden werden, die an einer der Leitungen 25 bis
31 auftritt.
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Bis hierher wurde in bezug auf F i g. 1 ein Betriebszustand
des Impulsverteilers beschrieben, bei dem sieben verschiedene Ausgangsimpulszüge
ge-Hefert werden. Wenn jedoch die UND-Torschaltung 17 den Ausgangsimpuls
der Verzögerungsschaltung 16 nicht nach der Sperrsa eileitung 24 durchläßt,
weFden nur sechs verschiedene Impulszüge auf den Leitungen 23 bis 31 erzeugt,
da der auf der Leitung 31 erzeugte Impulszug mit dem auf der Leitung
25
erzeugten Impulszug identisch ist. Das Zeitintervall zwischen den einzelnen
Impulsen der Impulszüge beträgt dann 6/n. Auch bei diesem Betriebszustand sind die
Impulszüge fortschreitend gegeneinander um das Zeitintervalt 1/n versetzt.
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Es können also entweder sieben verschiedene Impulszüge erzeugt werden,
bei denen die Impulse in jedem Impu)szu& periodisch in Zeitintervallen von 7/n
auftreten, oder es können sechs verschiedene Impulszüge erzeugt werden, bei denen
die Impulse in jedem Impulszug in Zeitintervallen von 6/n aufm treten. Wenn also,'der
Ausgangsimpuls der Verzögemngsschaltung 16 nicht durch die normalerweise
gesperrte UND-Torschaltuxig 17 nach der Sammelleitung 24 durchgelassen wird,
dann tritt der sechste Impuls auf der Sperrsammelleitung 24 nicht auf. Weil
fünf Impulse in einem Abstand von lln nunmehr der Sperreingangsklemme des
Generators 10
bzw. der zwischen dem Generator und der Verzögerungssehaltung
11 eingeschalteten Sperrtorschaltung zugeführt werden, kann nur einer von
sechs Impulsen am Eingang der Verzögerungseinrichtung auftreten.
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Bei dieser Betriebsart fallen daher die Impulse am Eingang der Verzögerungsschaltung
11 und am Ausgang der Verzögerungsschaltung 16 zeitlich zusammen,
so daß entweder die Leitung 25 oder die Leitung 31 zusammen mit den
Leitungen 26 bis 30
sechs Impulszüge liefern, die gegeneinander
um das gleiche Zeitintervall von lln versetzt sind.
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Die in F i g. 1 gezeigte normalerweise gesperrte UND-Torschaltung
17 wird durch eine, Anordnung gesteuert, die eine übliche Flip-Flop-Schaltung
33
enthält, deren Eingänge durch die Ausgangssignale der Verzögerungsschaltung
11 und eine übliche Zählschaltung 32 für vierundzwanzig Impulse (Frequenzteiler
1 - 24) erregt werden. Die Zählschaltung 32 wird ihrerseits durch
das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 12 erregt und liefert für
je vierundzwanzig Eingangsimpulse, einen Ausgangsimpuls. Die Flip-Flop-Schaltung
33 steuert über eine ihrer Ausgangsleitungen dienormalerweisegesperrteUND-Torschaltung17
und über ihre andere Ausgangsleitung einen 1:2-Frequenzteiler34, Ist die UND-Torschaltung
17 entsperrt, dann liefert sie einen weiteren Sperrimpuls an die Sperreingangssammelleitung24
und verzögert dadurch das Auftreten der Taktimpulse auf der Leitung 25 bis
30 um einen Zeitabschnitt. Die Impulse auf den Leitungen 25 bis
30 werden einer Codierschaltung 39 als Taktimpulse zum Steuern des
Abtastens der einzelnen Nachrichten und zum Codieren der Abtastwerte der Nachrichten
zugeführt. Die Anzahl der Codierimpulse, die je einen der Abtastwerte definieren,
hängt von der Codierschaltung 39 und den der Codierschaltung 39 zugeführten
Taktimpulsen ab. Die Abtastwerte können mehr oder weniger genau codiert werden,
indem man entsprechend die Anzahl der Verzögerungsschaltungen und der Taktimpulszugleitungen
erhöht bzw. verringert und die Codierschaltung 39 entsprechend ändert. Schaltungen
dieser Art sind dem Fachmann geläufig. Ist die UND-Torschaltung 17 entsperrt,
dann werden die auf den Leitungen 25 bis 30 auftretenden Impulse um
einen Zeitabschnitt verzögert, so daß die Abtastung der Nachrichten und die Codie#-rang
der Abtastwerte um einen Zeitabschnitt verzögert werden.
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Das Ausgangssignal des Zählers oder Frequenzteilers 34 und das gleiche
Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung 33, das der UND-Torschaltung
17
zugeführt wird, werden zum Entsperren einer zweiten, normalerweise gesperrten
UND-Torschaltung 35 verwendet. über einen Schalter 36 wird in dessen
Stellung b das Ausgangssignal des Generators 10 oder in der Stellung
a das Ausgangssignal der Verzögerungskitung 16 dem Eingang der UND-Torschaltung
35
zugeführt Das der UND-Torschaltung 35 über den Schalter
36 zugeführte Eingangssignal hängt von den Verzögerungseigenschaften der
Codierschaltung 39
ab, wie sich noch im folgenden ergibt. Das Ausgangssignal
der UND-Torschaltung 35 wird über eine Leitung 37 der ODER-Torschaltung
38 zugeführt, die in der Ausgangsleitung der Codierschaltung39 liegt. Man
sieht, daß die UND-Torschaltung 35 miteinander
abwechselnde
Zeichen- und Trennünpulse über die Leitung 37 und die ODER-Torschaltung
38 der Codierschaltung 39 in dem Zeitabschnitt des Ausgangssignals
zuführt, der durch die Verzögerung ge-
schaffen wurde, die durch das Entsperren
der UND-Torschaltung 17 eingeführt wurde. Diese miteinander abwechselnden
Zeichen- und Trennimpulse stellen die den Pulsrahmen betreffende Information bzw.
die Gleichlaufirapulse dar, die zusammen mit dem Die PCM-Signal zeitlichen Beziehungen
übertragen werden der Impulse sollen. der auf den Leitungen 25 bis
31 und 37 auftretenden Impulszüge sind in F i g. 2 für den
Fall gezeigt, daß die UND-Torschaltung 35 mit der Verzögerungsschaltung
16 über den Schalter 36 in der Stellung a verbunden ist. Die Impulszüge
für die jeweiligen Ausgangsleitungen sind auf den waagerechten Linien hinter den
Bezeichnungen für die Ausgangsleitungen angegeben. Die Angaben an den Klammern und
die Erläuterungen, die am Zeitmaßstab der F i g. 2 angebracht sind, basieren
darauf, daß jede Impulsgruppe, die auf den Leitungen 25 bis 30 infolge eines
vom Generator 10 kommenden Ausgangshnpulses auftritt (d. h. jede Gruppe
von sechs Impulsen, die in aufeinanderfolgenden vertikalen Spalten der F i
g. 2 gezeigt sind), zur Codierung eines Nachrichtenabtastwertes verwendet
werden. Falls erwünscht, können andererseits alle Impulse in einer Gruppe für eine
teilweise aufeinanderfolgende Codierung von Abtastwerten jedes der zu codierendeii
Signale verwendet werden. Beide Verfahren sind allgemein bekannt.
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Die zeitliche Beziehung der Impulse in F i g. 2 wird besser
verständlich, wenn man die Arbeitsweise der Ausführungsform der Erfindung, die in
F i g. 1 gezeigt ist, im einzelnen betrachtet. Der als Binärzähler aufgebaute
Frequenzteiler 32 erzeugt einmal für je
vierundzwanzig Eingangsimpulse
einen Ausgangsimpuls, während der als Binärzähler aufgebaute Frequenzteiler 34 ein
Ausgangssignal für je zwei am Eingang auftretende positive Eingangsimpulse
liefert. Die von der Verzögerungsschaltung 11 der Flip-Flop-Schaltung
33 zugeführten Impulse kippen entweder diese Schaltung in den Zustand, in
dem keine Entsperrspannungen an die UND-Torschaltungen 17 bis 35 abgegeben
werden, oder halten die Flip-Flop-Schaltung 33 in diesem Zustand, wenn sie
sich bereits in dem Zustand befindet. Kommen keine Entsperrspannungen von der Flip-Flop-Schaltung33
an den UND-Torschaltungen 17 und 35 an ' dann werden die Impulse
von der Verzögerungsschaltung 16 nicht nach der Sperrsammelleitung24 und
der Leitung37 durchgelassen. In diesem Fall treten die Impulse auf den Leitungen
25 und 31 gleichzeitig auf. Die Flip-Flop-Schaltung 33 wird
in diesem Zustand gehalten, bis der vierundzwanzigste durch den Generator
10 erzeugte Impuls am Ausgang der Verzögerungsschaltung 12 auftritt. Hat
die Zählschaltung 32 vierundzwanzig Eingangsimpulse gezählt, dann liefert
sie einen Ausgangsimpuls, der die Flip-Flop-Schaltung 33 in ihren anderen
Zustand kippt, so daß Entsperrspannungen an die UND-Torschaltungen 17 und
35
angelegt werden. Die Zählschaltung 34, die als 1: 2-Frequenzteiler
aufgebaut ist, stellt wohl das Auftreten einer positiven Eingangsspannung fest,
liefert jedoch selbst keine Entsperrspannung an die UND-Torschaltung 35,
so daß die UND-Torschaltung 35
gesperrt bleibt. In diesem Fall durchläuft
der Ausgangsimpuls von der Verzögerungssehaltung 16 auf Grund des vierundzwanzigsten
Impulses aus dem Generator 10 die Diode 23 und gelangt an die Sperrsammelleitung
24. Das Ausgangssignal von der Verzögerungsschaltung 16 bewirkt, daß der
fünfundzwanzigste durch den Generator 10 erzeugte Impuls um einen Zeitabschnitt
verzögert wird. Da die UND-Torschaltung 35 gesperrt ist, wird das Ausgangssignal
von der Verzögerungsschaltung 16 der ODER-Torschaltung 38 nicht zugeführt,
so daß eine den Pulsrahmen betreffende Information, die aus einem Trennschritt besteht,
in die codierte Impulsgruppe eingefügt wird. Dies ist in F i g. 2 oberhalb
der Unterschrift »Impulslücke« neben der Beschriftung »24. Gruppe« dargestellt.
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Der infolge des fünfundzwanzigsten vom Generator 10 kommenden
Impulses durch die Verzögerungsschaltung 11 erzeugte Ausgangsimpuls kippt
die Flip-Flop-Schaltung 33 in ihren Ausgangszustand zurück. In diesem Fall
wird die UND-Torschaltung 17 wieder gesperrt. Die Verzögerungsschaltung
16 ist effektiv von der Sperrsammelleitung 24 abgetrennt, bis ein Impuls
auf der Ausgangsleitung der Verzögerungsschaltung 12 auftritt, da inzwischen achtundvierzig
Impulse durch den Generator 10 erzeugt worden sind. Die Zählschaltung32,
die erneut vierundzwanzig Eingangsimpulse abgezählt hat, erzeugt einen Ausgangsimpuls,
der die Flip-Flop-Schaltung 33 erneut kippt. Wiederum wird eine Entsperrspannung
den UND-Torschaltungen 17 und 35 zugeführt, und der Zähler 34 stellt
das Auftreten einer weiteren positiven Eingangsspannung fest. Der Zähler 34 (der
als Frequenzteiler 1 : 2 arbeitet) liefert ein weiteres Entsperrpotential
an die UND-Torschaltung 35, wodurch die UND-Torschaltung 35 den an
der Leitung 31 auftretenden Impuls nach der Leitung 37 durchläßt.
Tritt als Folge des achtundvierzigsten vom Generator 10 erzeugten Impulses
ein Ausgangsimpuls am Ausgang der Verzögerungsschaltung 16 auf, dann wird
ein Impuls sowohl dem Impulsgenerator als auch der UND-Torschaltung 35 zugeführt.
Dadurch wird der Generator 10 in üblicher Weise für ein Zeitintervall von
lln gesperrt. Da jedoch die UND-Torschaltung 35 entsperrt ist, wird ein Gleichlauf-
oder Synschronisierimpuls über die ODER-Torschaltung 38 am Ausgang der Codierschaltung
eingefügt. Dies ist in F i g. 2 neben der Unterschrift »48. Gruppe« gezeigt.
Der als Folge des neunundvierzigsten vom Generator 10 erzeugten Impulses
am Ausgang der Verzögerungschaltung 11 auftretende Ausgangsimpuls beendet
den Zyklus, da die Flip-Flop-Schaltung 33 ihren Ruhezustand wieder einnimmt
und die UND-Torschaltungen 17 und 35 in ihren normalerweise gesperrten
Zustand übergehen.
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Die oben beschriebene Anordnung verzögert tatsächlich periodisch die
Codierung von Nachrichtensignalen für die Dauer eines Zeitabschnittes und fügt abwechselnd
einen Zeichenimpuls oder einen Trennschritt in diesen Zeitabschnitten ein, um die
erforderliche, den Pulsrahmen betreffende Information, d. h. die Gleichlauf-
oder Synchronisierinformation zu übertragen. Obgleich die oben beschriebene Anordnung
ein zusätzliches Synchronisierintervall nach je hundertvierundvierzig Codierzeitabschnitten
oder Codeelementen liefert und in jedem zweiten dieser Zeitabschnitte einen Impuls
einfügt, so lassen sich doch die verschiedensten Kombinationen von Gleichlauf- oder
Synchronisierinformationen übertragen, indem
man die Zählschaltungen
32 und 34 entsprechend ändert. Ein bestimmtes Schema einer Gleichlauf- oder
Synchronisierinformation kann beispielsweise so aufgebaut sein, daß ein extra
Impulsintervall nach je
zweiundsiebzig Codierimpulsen eingefügt wird, wobei
jedes vierte solches Intervalls einen Impuls enthält. indem man die Zählschaltungen
32 und 34 als Frequenzteiler 1: 12 bzw. 1: 4 aufbaut.
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Wie in F i g. 2 gezeigt treten die Impulse auf den Leitungen
25 und 31 gleichzeitig auf, wenn die UND-Torschaltung 17 in
ihrem normalerweise gesperrten Zustand ist. Wenn die UND-Torschaltung
17 entsperrt ist, dann treten die Impulse auf den Leitungen 25 und
31 nacheinander auf. Dieses Merkmal bewirkt eine Symmetrie in den auf den
Leitungen 25 und 31
auftretenden Impulszügen, wodurch es möglich ist,
entweder den Impulszug auf der Leitung 25 oder den auf der Leitung
31 zur Erzeugung der Gleichlauf-oder Synchronisierinformation zu verwenden,
während der verbleibende Impulszug zum Codieren verwendet wird.
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Wie in F i g. 2 gezeigt, liefern die Leitungen 25 bis
30 Codierimpulszüge, während die Leitung 31 einen Impulszug zum Erzeugen
der Gleichlauf- oder Synchronisierinformation liefert. Es können aber auch die Impulse
auf den Leitungen 26 bis 31 zum Codieren der Nachrichtenabtastwerte
und die Impulse auf der Leitung 25 zur Erzeugung der Gleichlauf- oder Synchronisierinformation
verwendet werden. In diesem Fall kann die Leitung 25 an der Eingangsklemme der UND-Torschaltung
35 statt an der Codierschaltung 39 angeschlossen sein, und die Leitung
31 kann mit der Codierschaltung 39 statt mit der UND-Torschaltung
35 verbunden sein. Sind die Anschlüsse in dieser Weise vorgenommen, dann
werden die Impulse für jeden der codierten Abtastwerte nacheinander erzeugt, da
die Impulse auf den Leitungen 26 bis 31
nacheinander auftreten, statt
daß die Impulse auf den Leitungen 25 bis 30 auftreten, wie dies in F i
g. 2 gezeigt ist.
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Diese Beschreibung in bezug auf F i g. 1 beruht darauf, daß
die Codierschaltung 39 unverzüglich ein Ausgangssignal liefert,
d. h. daß die Impulse am Ausgang der Codierschaltung innerhalb des gleichen
Zeitabschnittes auftreten wie die Impulse in ihren entsprechenden Codierimpulszügen.
Manchmal weisen CodierschaltungenVerzögerungseigenschaften auf, so daß ihre Ausgangsimpulse
um einen odermehrere Zeitabschnitte nach den Impulsen der entsprechend zugehörigen
Codierimpulszüge auftreten. Wird eine Codierschaltung mit eigener Verzögerung als
Codierschaltung 39 in der Ausführungsform der Erfindung nach F i
g. 1 verwendet, dann kann die richtige Phasenbeziehung zwischen den Ausgangsimpulsen
der Codierschaltung und den Gleichlauf- oder Synchronisierimpulsen dadurch hergestellt
werden, daß man die Synchronisier- oder Gleichlaufimpulse durch eine Verzögerungsleitung,
schickt, bevor man sie der ODER-Torschaltung zuführt.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung lassen sich verzögerte Gleichlauf-
oder Synchronisierimpulse dadurch ohne zusätzliche Schaltungen erzeugen, daß man
die Eingangsklemme der UND-Torschaltung 35
mit dem Ausgang des Generators
10 oder mit einer anderen Verzögerungsschaltung mit Ausnahme der Verzögerungsschaltung.
16 verbindet. Der Ausgang, mit dem die Eingangsklenune der UND-Torschaltung
35 verbunden ist, hängt,von der durch die Codierschaltung 39 erzeugten
eigenen Verzögerung ab. Liefert die Codierschaltung beispielsweise eine Verzögerung
von einem Zeitabschnitt oder einem Codeelement, dann lassen sich Gleichlauf- oder
Synchronisierimpulse mit richtiger Phasenlage der ODER-Torschaltung 38 dadurch
zuführen, daß man den Schalter 36 in die Stellung b legt, so daß das
Ausgangssignal vom Generator 10 der Eingangsklemme der UND-Torschaltung
35 zugeführt wird.
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Ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zum
Einfügen eines Gleichlauf-oder Synchronisiersignals in ein Mehrkanal-PCM-Impulsschema
ist in F i g. 3 gezeigt. In dieser Anordnung werden die Sperrimpulse in anderer
Weise als in F i g. 1 dem Generator 10 zugeführt. In der Ausführungsform
nach F i g. 3 wird das Ausgangssignal von der Verzögerungsschaltung
16 niemals der Sammelleitung 24 zugeführt, und das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung
15 wird der Sammelleitung 24 nur dann zugeführt, wenn die UND-Torschaltung
17 entsperrt ist. Außerdem wird das Ausgangssignal vom Generator
10 der Sammelleitung 24 über eine Diode 40 zugeführt, und es ist eine Verzögerungsschaltung
41, die eine Verzögerung gleich einem Zeitabschnitt liefert, zwischen der Sammelleitung
24 und der Sperreingangsklemme des Generators 10 eingeschaltet. Befindet
sich die UND-Torschaltung 17 in ihrem normalerweise gesperrten Zustand, dann
bewirkt ein vom Generator 10 kommender Impuls eine Reihe von fünf Impulsen
auf der Leitung 24, deren erster im wesentlichen gleichzeitig mit dem Ausgangsimpuls
des Generators 10 auftritt, während die übrigen vier Impulse in Abständen
von lln auftreten. Die fünf Impulse auf der Leitung 24 werden in einer Verzögerungssehaltung
41 um ein Intervall von lln verzögert, so daß die Impulse, die normalerweise die
Ausgangsimpulse 2 bis 6 des Generators 10 sein würden, nicht auftreten.
Ist die UND-Torschaltung 17
entsperrt, dann treten sechs Impulse auf der Leitung
24 auf, die ihrerseits der Sperreingangsklemme des Generators 10 zugeführt
werden' um die Impulse zu sperren, die normalerweise die Ausgangsimpulse 2 bis
7 des Generators 10 bilden würden.
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Die zeitlichen Beziehungen der Impulse in den Impulszügen, die auf
den Leitungen 25 bis 31 und 37
in den Anordnungen nach F i
g. 1 und 3 auftreten, sind identisch. Daher gilt die F i
g. 2 für die Ausführungsform der F i g. 3 und für die Ausführungsform
der F i g. 1.
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Weil die zeitlichen Beziehungen der Impulszüge in den beiden Ausführungsformen
identisch sind, tritt das Merkmal der Impulssymmetrie, das in Zusammenhang mit der
F i g. 1 besprochen wurde, auch bei der Ausführungsforni der F i
g. 3 auf. Die Funktion der auf den Leitungen 25 und 31 auftretenden
Impulszüge können ebenfalls dadurch vertauscht werden, daß man dieselben Schaltungsänderungen
durchführt, wie sie in Zusammenhang mit F i g. 1 beschrieben wurden.
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Liefert die Codierschaltung 39 in F i g. 3 nicht augenblicklich
einen Ausgangsimpuls, so kann man die richtige Phasenbeziehung zwischen dem Ausgang
der Codierschaltung und den Gleichlauf- bzw. Synchronisierimpulsen auf der Leitung
37 dadurch erreichen, daß man genauso vorgeht, wie dies im Zusammenhang mit
F i g. 1 bereits besprochen wurde. Hat insbesondere die Codierschaltung
39 eine Eigenverzögerung von einem Zeitabschnitt, dann kann der
Schalter
36 in die Stellung b gelegt werden, so daß die Eingangsklemme der
UND-Torschaltung 35 mit der Ausgangsklemme des Generators 10 verbunden
ist. Unter diesen Bedingungen kann die Verzögerungsschaltung 16 weggelassen
werden, da ihr Ausgangssignal nicht verwendet wird.
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Impulsgeneratoren haben manchmal selbst Verzögerungseigenschaften.
Ein besonderes Merkmal der Ausführungsform der F i g. 3 ist es, daß ein Impulsgenerator
mit einer Eigenverzögerung von einem Zeitabschnitt an Stelle des Generators
10 und der Verzögerungsschaltung 41 verwendet werden kann.
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Um die Beschreibung zu vereinfachen, sind die Ausführungsforinen der
F i g. 1 und 3 so dargestellt, daß sie periodisch die Codierung der
Abtastwerte der Nachrichten für nur einen Zeitabschnitt verzögern und die Gleichlauf-
oder Synchronisierimpulse in einen leeren Zeitabschnitt einfügen, der am Ausgang
der Codierschaltung auftritt. In manchen Systemen, insbesondere bei der Sprachübertragung,
ist das Gleichlaufimpulsschema oder Synchronisierimpulsschema, das durch eine der
beiden Ausführungsformen eingefügt wird, ausreichend für die empfangsseitige Endstelle,
um dort den Gleichlauf wiederherzustellen, nachdem er gestört worden war, bevor
der Sprecher diese Unterbrechung bemerkt. Manche Anwendungsgebiete von Impulscodemodulation
mit Multiplexbetrieb erfordern jedoch eine wesentlich raschere Wiederherstellung
einer gestörten Synchronisierung. Gemäß der vorliegenden Erfindung in einer ihrer
Ausführungsformen wird das Codieren von Abtastwerten von Nachrichten für einige
Zeitabschnitte verzögert, wenn der Gleichlauf oder die Synchronisierung gestört
ist, während gleichzeitig ein bestimmtes Impulsschema in die leeren Zeitabschnitte
eingefügt wird, die am Ausgang der Codierschaltung auftreten. Die empfangsseitige
Endschaltung stellt dieses besondere Impulsschema sofort fest und bewiikt augenblicklich
eine Synchronisierung oder den Gleichlauf. Weitere freie Zeitabschnitte treten am
Ausgang der Codierschaltung 39 von F i g. 1 und 3 beispielsweise
dann auf, wenn eine oder mehrere Verzögerungsschaltungen mit den dargestellten Verzögerungsschaltungen
in Reihe geschaltet sind und wenn die Ausgangssignale der zusätzlichen Verzögerungssehaltungen
der Sperrsammelleitung 24 über geeignete UND-Torschaltungen und Dioden zugeführt
werden. Ein Gleichlauf- oder Synchronisierimpulssehema kann in diese zusätzlichen
leeren Zeitabschnitte dadurch eingeführt werden, daß die Ausgangssignale der zusätzlichen
Verzögerungsschaltungen über geeignete UND-Torschaltungen dem Eingang der ODER-Torschaltung
38 zugeführt werden.
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Eine Ausführungsform, der verschiedenen Verzögerungsschaltungen in
den verschiedenen Anordnungen der Erfindung in F i g. 1 und 3 kann
so aufgebaut sein wie der Transistor-Sperrschwinger, der in F i g. 4 gezeigt
ist. Die Primärwicklung eines Übertragers 42 liegt zwischen der Kollektorelektrode
eines Transistors 43, der eine hohe Stromsignalverstärkung hat, und einem- Ende
einer Primärwicklung eines Übertragers 44. Das andere Ende der Primärwicklung des
übertragers ist über eine negative Spannungsquelle mit Masse verbunden. Ein Ende
der Sekundärwicklung des übertragers 42 ist ebenfalls über eine negative Spannungsquelle
mit Masse verbunden. Das andere Ende der Sekundärwicklung des übertragers 42 ist
über eine Reihenschaltung einer Diode 45 und eines Widerstandes 46 an den Emitter
des Transistors 43 an-eschlossen. Diese Reihenschaltung ist so angeordnet, daß die
Durchlaßstromrichtung von dem übertrager 42 wegführt, während der Widerstand 46
am Gitter angeschlossen ist. Eine Eingangsklemine 47 für ein sinusfönniges Taktsignal
ist an dem Verbindungspunkt dieser Reihenschaltung aus Diode 45 und Widerstand 46
über eine Diode 48 angeschlossen, die so gepolt ist, daß ihre Durchlaßstronnichtung
in Richtung auf die Klemme 47 verläuft.
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Ein Entkoppelwiderstand 49 ist zwischen dem Verbindungspunkt der aus
Diode 45 und Widerstand 46 bestehenden Reihenschaltung und der Ausgangsklemme einer
Diodensperrschaltung eingeschaltet. Die Diodensperrschaltung enthält eine Diode
50, die in Reihe zwischen zwei Widerständen 51 und 52 liegt,
die mit ihren anderen Enden an einer positiven bzw. negativen Potentialquelle angeschlossen
sind. Die Diode 50 ist in Durchlaßrichtung gepolt, wobei ihre Kathode und
Anode die Eingangs- bzw. Ausgangsklemme der Diodensperrschaltung darstellen. Die
Basis des Transistors 43 ist an Masse angeschlossen.
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Liegt kein Signal an dem Eingang der Diodensperrschaltung
in F i g. 4, dann fließt ein kleiner Strom durch den Widerstand
51, die in Durchlaßrichtung vorgespannte Diode 50 und den Widerstand
52. Durch diesen kleinen Strom wird eine Sperrvorspannung am Emitter des
Transistors 43 angelegt, so daß dieser normalerweise gesperrt ist. Wird ein positives
Signal dem Eingang der Diodensperrschaltung zugeführt, dann wird die Diode
50 in Sperrichtung vorgespannt, wodurch die Emitter-Sperrvorspannung, die
sonst durch die Entsperrschaltung geliefert wird, weggenommen wird. Ist das sinusförmige
Taktsignal, das an der Eingangsklemme 47 liegt, negativ, dann fließt ein Strom durch
die Widerstände 51 und 49 und die Diode 58 und erzeugt damit eine
Sperrvorspannung am Emitter des Transistors 43. Bei der hier betrachteten Anwendung
dieser Sperrschwingerschaltung beträgt die Dauer des Eingangssignals ungefähr eine
halbe Periode der Wiederholungsfrequenz des Generators 10. Dabei vergeht
ein Intervall von etwa einem Viertel einer Periode der Wiederholungsfrequenz des
Generators 10, nachdem das Eingangssignal an der Diodensperrschaltung angelegt
wurde, bevor das sinusförmige Taktsignal, dessen Frequenz gleich der Wiederholungsfrequenz
des Generators ist, ein ausreichend hohes Potential erreicht, um die Diode 48 zu
sperren. Das Eingangssignal liegt daher immer noch an der Diodensperrschaltung,
wenn die Diode 48 in Sperrichtung vorgespannt wird. Da nunmehr keine Sperrvorspannung
am Emitter existiert, beginnt ein Strom in der Emitter-Basis-Strecke zu
fließen,
der seinerseits ein rasches Ansteigen des Basis-Kollektor-Stronies zur Folge hat.
Das Ansteigen des von der Basis nach dem Kollektor fließenden Stromes induziert
eine Spannung in der Sekundärwicklung des Übertragers 42, der die Diode 45 in Durchlaßrichtung
vorspannt und damit den vom Emitter nach der Basis fließenden Strom erhöht. Dadurch
ergibt sich eine positive Rückkopplung, und der Transistor wird rasch in seine Spannungssättigung
ausgesteuert. Wenn das sinusförmige Taktsignal die Diode 48 erneut in Durchlaßrichtung
vorspannt, dann wird dadurch ein Kurzschlußstromkreis parallel zum Emitter-Basis-Stromkreis
des Transistors 43 aufgebaut, der den Strom von der Diode 45 nach dein Kurzschluß
ableitet. Das Sperren des Emitterstromes
bewirkt, daß der Transistor
aus seiner Spannungssättigung herausgesteuert wird und in seinen Sperrzustand übergeht.
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Die Vorderkante des über der Primärwicklung des übertragers 44 in
Abhängigkeit von einem Eingangsimpuls auftretenden Impulses ist in bezug auf die
Vorderkante des Eingangsimpulses auf Grund der Verzögerungswirkung, die durch das
Taktsignal hervorgerufen wird, um im wesentlichen 901 phasenverschoben. Die
allgemeine Form des Ausgangsimpulses, der auch ins negative Gebiet überschwingt,
ist in F i g. 4 längs der Primärwicklung des Übertragers 44 gezeigt.
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F i g. 3 zeigt ein einziges Ausgangssignal für jede der Verzögerungsschaltungen.
Obwohl eine derart allgemeine Behandlung für die Zwecke eines Blockdiagramms ausreichend
ist, so können doch verschiedene Ausgangssignale verschiedener Formen und Polaritäten
notWendig sein, um die verschiedenen mit den Ausgangsklernmen der Verzögerungsschaltungen
verbundenen Schaltungen zu steuern. In der in F i g. 4 dargestellten Ausführungsform
sind drei Sekundäre wicklungen und zugehörige Schaltelemente für den übertrager
44 vorgesehen, um Ausgangssignale gewünschter Formen und Polaritäten zu liefern.
Diese Ausgangsschaltungen werden im einzelnen be-
schrieben.
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Eine Sekundärwicklung 53 des übertragers 44 liegt mit einem
Ende an einer negativen Potentialquelle, während das andere Ende an einer Ausgangsklemme
54 über eine, Diode 55 angeschlossen ist, die in Richtung auf die Klemme
54 in Durchlaßrichtung gepolt ist. Ein Kondensator 56 ist zwischen der Klemme
54 und der negativen Potentialquelle eingeschaltet. Der Wicklungssinn der Wicklung
53 ist dem Wicklungssinn der Primärwicklung des übertragers 44 entgegengesetzt
gerichtet, so daß der positive Impuls mit einem negativen überschwingen auf der
Primärwicklung über der Sekundärwicklung 53 als negativer Impuls mit einem
positiven überschwingen auftritt. Die Diode 55 ist so gepolt, daß sie nur
das positive überschwingen durchläßt, so daß eine langsam abfallende Wellenform
an der Klemme 54 auftritt, die etwas gedehnt ist, verglichen mit dem positiven überschwingen
über der Wicklung 53, und zwar durch die Wirkung des Kondensators
56.
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Wird eine Kette von Sperrschwingem wie der in F i g. 4 verwendet,
um in einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung eine Reihe aufeinanderfolgender
Verzögerungsschaltungen darzustellen, dann wird das Signal von der Wellenforrn,
wie es an der Klemme 54 auftritt, dem nächstfolgenden Sperrschwinger als
Eingangssignal zugeführt. Da die Vorderkante des bei 54 auftretenden Impulses auftritt,
nachdem das Taktsignal die Diode 48 erneut in Durchlaßrichtung vorgespannt hat,
so ist die Diode in der nachfolgenden Stufe ebenfalls bereits in Durchlaßrichtung
vorgespannt, da die gleiche Taktimpulsfolge allen Stufen gleichzeitig zugeführt
wird. Die nachfolgende Stufe führt den gleichen Zyklus aus, wie er eben beschrieben
wurde, wenn das Taktsignal ausreichend positiv wird, um die Vorspannung der Diode
48 in dieser Stufe umzukehren. Auf diese Weise werden die positiven Impulse, die
über der Primärwicklung des übertragers 44 in allen Verzögerungsstufen auftreten,
sowohl durch das Taktsignal als auch durch das Ausgangssignal der vorhergehenden
Stufe gesteuert. Da die Frequenz des Taktsignals gleich der Wiederholungsfrequenz
des Generators 10
ist, tritt ein positiver Impuls über der Primärwicklung
des übertragers 44 in aufeinanderfolgenden Stufen in der Weise auf, daß die einzelnen
Impulse jeweils einen Abstand von einer Periode der Wiederholungsfrequenz des Taktsignals
aufweisen.
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Eingangsimpulse der richtigen Form und Polarität für die Codierschaltung
39, die Flip-Flop-Schaltung 33, die Sammelleitung 24, Zählschaltung
32 und UND-Torschaltung 17 werden durch eine Sekundärwicklung
57 und deren zugehörige Schaltelemente geliefert. Ein Ende der Wicklung
57 ist über eine Diode 58 mit der Ausgangsklemme 59 verbunden,
während das andere Ende mit der bereits genannten negativen Potentialquelle verbunden
ist. Die Wicklung 57 hat den entgegengesetzten Wicklungssinn wie die Wicklung
53, und die Diode 58 ist in Durchlaßrichtung in Richtung auf die Ausgangsklemme
59 ge# polt. Eine weitere Diode 60 ist zwischen dieser negativen Potentialquelle
und der Klemme 59 eingeschaltet und so gepolt, daß die Durchlaßstromrichtung
in Richtung auf die Klemme 59 verläuft. Diese Anordnung der Dioden schneidet
das negative überschwingen der in die Wicklung 57 eingekoppelten Impulsform
ab, so daß ein positiver Impuls an der Klemme 59 auftritt, wie er in F i
g. 4 dargestellt ist. Die Vorderkante dieses Impulses fällt mit der Vorderkante
des über der Primärwicklung des übertragers 44 auftretenden Impulses zusammen.
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Um die richtige Form eines Ausgangssignals von der Verzögerungsschaltung
16 nach dem Sperreingang des Generators 10 zu liefern, ist eine dritte
Sekundärwicklung 61 mit zugehörigen Schaltelementen vorgesehen. Die Wicklung
61 ist entgegengesetzt zur Wicklung 57 gewickelt. Eine Diode
62 ist an einem Ende der Wicklung 61 und an einer Ausgangsklemme
61 angeschlossen, so daß die Durchlaßstromrichtung von der Klemme
63 wegführt. Eine weitere Diode 64 liegt zwischen der Klemme 63 und
einer positiven Potentialquelle in der Weise, daß die Durchlaßstromrichtung von
der Klemme 63 wegführt. Durch diese Diodenanordnung wird das positive überschwingen
des umgekehrten, an der Primärwicklung auftretenden Signals, das nunmehr über der
Wicklung 61 auftritt, abgeschnitten, so daß nur ein negativer Impuls nach
der Ausgangsklemme 63
durchgelassen wird.
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Eine Form eines Impulsgenerators 10 und einer Verzögerungsschaltung
41 in der Ausführungsform der Erfindung nach F i g. 3 kann als Transistorsperrschwinger
aufgebaut sein, wie er in F i g. 5 gezeigt ist. Dieser Oszillator hat eine
Eigenverzögerung von einem Zeitabschnitt, wodurch die Notwendigkeit für eine getrennte
Verzögerungsschaltung 41 entfällt. Die Schaltung ist ähnlich wie die in F i
g. 4 mit der Ausnahme, daß die Sekundärwicklung 61 mit ihren zugeordneten
Schaltelementen, der Widerstand 52 und die negative Potentialquelle, an der
dieser Widerstand angeschlossen ist, weggelassen sind. Läßt man den Widerstand
52 und die zugehörige negative Potentialquelle weg, dann wird diese Diodenschaltung
zu einer Sperrschaltung. Tritt an der Sperreingangsklemme der Schaltung der F i
g. 5 ein negatives Signal auf, dann wird dadurch bewirkt, daß ein Strom,
der normalerweise über die Emitterelektrode des Transistors 43 fließen würde, nunmehr
durch die in Durchlaßrichtung vorgespannte Diode 50 fließt, so daß in dem
Sperrschwinger keine positive Rückkopplung auftritt. Liegt
an der
Sperreingangsklemme kein Eingangssignal, dann beginnt der Strom über die Emitterelektrode
des Transistors55 zu fließen, wenn das Taktsignal, das an der Klemme 47 liegt, beginnt,
die Diode 48 in Sperrichtung vorzuspannen, so daß hier ebenfalls eine Rückkopplungswirkung
auftritt, die mit der in Zusammenhang mit der in F i g. 4 beschriebenen Rückkopplung
identisch ist. Wird die Schaltung nach F i g. 5 in der Ausführungsforin der
Erfindung verwendet, dann muß das der Klemme 47 dieser Schaltung zugeführte Taktsignal
bezüglich des an der Klemme 47 der Schaltung nach F i g. 4 angelegten Taktsignals
um 90c1 nacheilen, so daß die richtige Phasenbeziehung zwischen den verschiedenen
Ausgangssignalen der einzelnen Stufen der Schaltung aufrechterhalten wird.