DE1254207B - Abtasteinrichtung fuer Zeitmultiplexsysteme - Google Patents

Description

DEUTSCHES ^WTW¹ PATENTAMT

Deutsche KI.: 21 a4 - 49

AUSLEGESCHRIFT — ,^_ot

_t Aktenzeichen: S 101548IX d/21 a4

j[ 254 207 Anmeldetag: 21. Januar 1966

Auslegetag: 16. November 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung zum Abtasten von zwei und mehr Analogsignalen mit anschließender Zusammenfassung der Abtastproben zu einem Pulsrahmen bei einem Zeitmultiplexsystem, insbesondere Zeitmultiplexsystem mit gruppenweiser Kompandierung.

Schalteinrichtungen dieser Art weisen eine der Anzahl der Signalkanäle entsprechende Anzahl von elektronischen Abtastschaltern auf, die im Rhythmus der Signalabtastfrequenz die Analogsignale abtasten. Üblicherweise werden die Abtastproben der Abtastschalter derart zu einem Pulsrahmen zusammengefaßt, daß einerseits deren Ausgänge unmittelbar parallel geschaltet sind und andererseits die Abtastschalter im Rhythmus der Signalabtastfrequenz mit einer entsprechend der gewählten Folge der sie abtastenden Kanäle um jeweils eine Periode der Impulsfolgefrequenz des Pulsrahmens in der Phase gegeneinander versetzt gesteuert werden. Als elektronische Schalter kommen vor allem Halbleiterelemente, beispielsweise Dioden oder Transistoren, zur Anwendung, die hinsichtlich ihrer elektrischen Eigenschaften in der Regel nicht zu vernachlässigende Unterschiede aufweisen. Besonders störend wirken sich hier Schwankungen hinsichtlich der Leitfähigkeit der sie darstellenden Schaltstrecken aus. Von Bedeutung ist in diesem Zusammenhang jedoch nur die Exemplarstreuung der zu einer Kanalgruppe gehörigen Abtastschalter, weil ein bei sämtlichen Abtastschaltern auftretender gleicher Abtastfehler mit verhältnismäßig geringem technischem Aufwand ausgeglichen werden kann. Die als Trägerrestspannungen zu bezeichnenden Abtastfehler der Abtastschalter beeinträchtigen die Qualität der Übertragung, d. h., sie schränken den an sich zur Verfügung stehenden Aussteuerbereich des Systems ein.

Zur Beseitigung dieses Mangels ist in der Hauptpatentanmeldung vorgeschlagen, die Abtastschalter über den ihnen allen gemeinsamen Ausgang und einen weiteren elektronischen Schalter auf einen hinsichtlich des Innenwiderstandes der Signalkanäle hochohmigen Speicher arbeiten zu lassen. Dabei ist der den weiteren elektronischen Schalter im Rhythmus der Impulsfolgefrequenz des Pulsrahmens steuernde Takt derart bemessen, daß er diesen Schalter jeweils vor Ablauf der Schließzeit eines Abtastschalters vom leitenden Zustand in den Sperrzustand überführt.

In manchen Anwendungsfällen läßt sich die für das trägerrestspannungsfreie Arbeiten der Schalteinrichtung erforderliche Hochohmigkeit des Speichers hinsichtlich des Innenwiderstandes der Signal-Abtasteinrichtung für Zeitmultiplexsysteme

Zusatz zur Anmeldung: S 96677IX d/21 a4 —
Auslegeschrift 1 229 156

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, München 2, Wittelsbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:
Theodor Koch, Böblingen

kanäle nicht ohne weiteres erfüllen. In Weiterbildung des Gegenstandes nach der Hauptpatentanmeldung wird daher gemäß der Erfindung vorgeschlagen, den hinsichtlich des Innenwiderstandes der Signalkanäle hochohmigen Eingang des Speichers durch einen ihm vorgeschalteten Impedanzwandler zu verwirklichen.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Impedanzwandler dadurch in den dem Speicher ebenfalls vorgeschalteten weiteren elektronischen Schalter mit einbezogen, daß dieser Schalter als Schaltverstärker ausgebildet ist.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeutet

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Schalteinrichtung nach der Hauptpatentanmeldung mit einem Impedanzwandler nach der Erfindung,

F i g. 2 ein Schaltverstärker nach der Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt η Abtastschalterial bis san für η Signalkanäle, die ausgangsseitig einander parallel geschaltet sind. Dem Ausgang sämtlicher Abtastschalter, dem ein AbleitwiderstandRO parallel liegt, schließt sich der weitere elektronische Schalter s mit seinem Eingang* an. Der weitere Schalters steht ausgangsseitig über den Impedanzwandler / und dessen Ausgang y mit dem Speicher S in Verbindung. Der Ausgang des Speichers S ist mit a bezeichnet. Die Abtastschalter sal bis san werden jeweils von einem TaktTl bis Tn und der weitere Schalters vom Takt Tp gesteuert. Die Takte Γ1 bis Tn haben alle eine mit der Folgefrequenz der aufeinanderfolgenden Pulsrahmen übereinstimmende Frequenz und sind gegeneinander im Zuge ihrer Aufeinanderfolge jeweils um eine Periodendauer der Impulsfolge-

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Claims (2)

frequenz eines Pulsrahmens in der Phase verschoben. Der Takt Tp für den weiteren Schalters stimmt hinsichtlich seiner Impulsfolgefrequenz mit der Impulsfolgefrequenz eines Pulsrahmens überein. Wird die zeitliche Lage der Impulse des TaktesT/? zu den Impulsen der Takte Tl bis Tn so gewählt, daß ihre Vorderflanken zeitlich zusammenfallen, so ist es notwendig, die Dauer der Impulse des TaktesTp geringfügig kleiner zu wählen als die Dauer der Impulse der Takte Tl bis Tn, um auf diese Weise zu gewährleisten, daß die beim Übergang eines Abtastschalters vom leitenden Zustand in den Sperrzustand auftretenden exemplarabhängigen Störspannungen nicht zum Speicher gelangen können. Der Impedanzwandler / nach der Erfindung, der dem Speichers vorgeschaltet ist, ermöglicht es, die für das trägerrestspannungsfreie Arbeiten der Schalteinrichtung notwendige hochohmige Anschaltung des Speichers in einfacher Weise auch dann vorzunehmen, wenn der Speicher hinsichtlich seines Eingangs-Widerstandes die genannte Forderung nicht erfüllt. Zweckmäßig wird der Impedanzwandler / mit dem weiteren Schalters dadurch zu einer Einheit verschmolzen, daß der weitere Schalter als Schaltverstärker ausgebildet wird. Eine vorteilhafte Ausfüh- a5 rungsform für einen solchen Schaltverstärker zeigt die F i g. 2. Sein Eingang und sein Ausgang sind entsprechend dem Eingang des Schalterss und dem Ausgang des Impedanzwandlers / nach der F i g. 1 mit χ und y bezeichnet. Er besteht aus drei Transistoren Tri, Tr2 und Tr3 in Emitterschaltung, von denen die Transistoren Tri und Tr2 einen Differenzverstärker darstellen. Zu diesem Zweck sind die Emitterelektroden dieser beiden Transistoren über den ihnen gemeinsamen Emitterwiderstand R12 mit Bezugspotential verbunden. Die Basiselektrode des TransistorsTrl bildet den Eingang* des Schaltverstärkers und die Basiselektrode des Transistors Tr 2 zusammen mit der Kollektorelektrode des Transistors Tr3 den Ausgang y. Der Transistor Tr3 ist ferner basisseitig mit dem Kollektor des Transistors Tri und emitterseitig über den Emitterwiderstand R3 an die positive Betriebsgleichspannung angeschaltet. Gleiches trifft für die Kollektorelektrode des Transistors Tr 2 zu. Der TaktTp wird dem Schaltverstärker über die DiodeD am Emitterwiderstand R12 zugeführt. Zur Erläuterung der Wirkungsweise des Schaltverstärkers nach der F i g. 2 sei zunächst angenommen, daß der über den Ausgangy angeschlossene Speicher zur Aufnahme eines ankommenden Signalimpulses gerade entladen worden ist. Die Basiselektrode des Transistors Tr2 liegt somit auf einem entsprechend niedrigen Potential. Ein den Eingang χ erreichender positiver Signalimpuls macht somit den TransistorTrl leitend und sperrt dabei gleichzeitig den Transistor Tr2. Der Transistor Tri steuert dabei den Transistor Tr3 durch, der den Signalimpuls seinerseits über seinen Kollektor und den Ausgang y an den Speicher S weitergibt. Solange der Speicher S und damit das Potential am Ausgang y nicht das Potential des am Eingangs anliegenden Impulses erreicht, bleibt dieser Zustand bestehen. Sobald der Speicher jedoch aufgeladen ist, wird der Transistor Tr2 leitend und übernimmt hierbei mit seiner Basis den Kollektorstrom des Transistors Tr 3. Wegen der wirksamen Stromverstärkungsfaktoren der Transistoren wird der Transistor Tr 2 weit in den leitenden Zustand ausgesteuert, während der Basisstrom des Transistors Tri in der erwünschten Weise auf einen vernachlässigbar kleinen Wert, d. h. gegen Null, abklingt. Kurz vor Beendigung des eingangsseitigen Signalimpulses wird der Schaltverstärker durch einen ankommenden positiven Impuls des Taktes Γ ρ gesperrt. Die Sperrwirkung tritt dadurch ein, daß der über die DiodeD am Emitterwiderstand R12 wirksame Impuls das Potential der Emitter der Transistoren Tri und Tr 2 so weit in den positiven Bereich anhebt, daß beide Transistoren ausreichend weit in den Sperrbereich ausgesteuert werden. Patentansprüche:

1. Schalteinrichtung zum Abtasten von zwei und mehr Analogsignalen mit anschließender Zusammenfassung der Abtastproben zu einem Pulsrahmen bei einem Zeitmultiplexsystem, insbesondere Zeitmultiplexsystem mit gruppenweiser Kompandierung, bei der den Kanäle darstellenden Analogsignalen elektronische Schalter zugeordnet sind, die im Rhythmus der Signalabtastfrequenz mit einer entsprechend der gewählten Folge der sie abtastenden Kanäle um jeweils eine Periode der Impulsfolgefrequenz des Pulsrahmens in der Phase gegeneinander versetzt gesteuert sind, bei der ferner die elektronischen Abtastschalter über den ihnen allen gemeinsamen Ausgang und einen weiteren elektronischen Schalter auf einen hinsichtlich des Innenwiderstandes der Signalkanäle hochohmigen Speicher arbeiten und der den weiteren elektronischen Schalter im Rhythmus der Impulsfolgefrequenz des Pulsrahmens steuernde Takt derart bemessen ist, daß er diesen Schalter jeweils vor Ablauf der Schließzeit eines Abtastschalters vom leitenden Zustand in den Sperrzustand überführt, nach Patentanmeldung S 96677 IXd/21 a⁴ (deutsche Auslegeschrift 1229 156), dadurch gekennzeichnet, daß der hinsichtlich des Innenwiderstandes der Signalkanäle hochohmige Eingang des Speichers (5) durch einen ihm vorgeschalteten Impedanzwandler (/) verwirklicht ist.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impedanzwandler (7) dadurch in den weiteren elektronischen Schalter (s) mit einbezogen ist, daß dieser Schalter als Schaltverstärker (SV) ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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