DE1275629B - Procedure for relieving repeatable stress curves from statistical disturbances and arrangement for carrying out the procedure - Google Patents
Procedure for relieving repeatable stress curves from statistical disturbances and arrangement for carrying out the procedureInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. CL:Int. CL:
H04bH04b
Nummer: 1275 629Number: 1275 629
Aktenzeichen: P 12 75 629.5-35 (V 26879)File number: P 12 75 629.5-35 (V 26879)
Anmeldetag: 30. September 1964Filing date: September 30, 1964
Auslegetag: 22. August 1968Opening day: August 22, 1968
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befreiung wiederholbarer Spannungsverläufe, die die Abhängigkeit einer als Spannung darstellbaren Größe von einer anderen Größe repräsentieren, von statistischen Störungen (Rauschen).The invention relates to a method for relieving repeatable voltage profiles that the dependency represent a quantity that can be represented as a voltage of another quantity, of statistical Interference (noise).
Bei der Übermittlung von Informationen beliebiger Art treten statistische Störungen auf, die in der Informationstheorie in Anlehnung an die Erscheinungsform, in der solche statistischen Störungen bei der Übermittlung von Sprache auftreten, als Rauschen bezeichnet werden. Dieses Rauschen kann nicht unter eine gewisse, durch die Anordnung und die Arbeitsbedingungen unveränderlich gegebene Größe herabgedrückt werden.In the transmission of information of any kind, statistical disturbances occur, which in information theory based on the form in which such statistical disturbances occur in the Transmission of speech may occur as noise. This noise cannot get under a certain size, which is invariably given by the arrangement and the working conditions, is depressed will.
Bei der Übermittlung von Informationen ist man deshalb darauf angewiesen, das Verhältnis der die Information darstellenden Größe zum Rauschpegel so hoch wie möglich zu machen. Das geschieht in der Regel dadurch, daß die Information als Spannungsverlauf in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt wird, ao Diese Spannung wird verstärkt, so daß die die Information darstellende Spannung ausreichend hoch über dem Rauschpegel liegt.When transmitting information, one is therefore dependent on the relationship between the Information representing quantity to make the noise level as high as possible. That happens in the As a rule, the information is displayed as a voltage curve as a function of time, ao This voltage is amplified so that the voltage representing the information is sufficiently high above the noise level.
In einer ganzen Reihe von Fällen, vor allem in der Meßtechnik, wie etwa bei der Durchmessung von as Kernresonanz-Spektren oder bei der Messung von Spannungen an lebenden Zellen, ist jedoch bereits die gewonnene Information, d. h. die vom Meßfühler gelieferte Spannung, mit einem so starken Rauschanteil behaftet, daß praktisch kein Unterschied mehr zwischen dem eigentlichen Signal und dem Rauschen festgestellt werden kann. Durch anschließende Verstärkung würde selbstverständlich der Rauschanteil im gleichen Maß verstärkt, so daß dadurch keine Verbesserung erzielbar ist. Da ein solches Signal nicht über den Rauschpegel hinausragt, sind Schwellwertschaltungen ebenfalls nicht anwendbar.In a number of cases, especially in measuring technology, such as the diameter of as Nuclear magnetic resonance spectra, or when measuring voltages on living cells, is, however, already the information obtained, d. H. the voltage supplied by the probe, with such a strong noise component afflicted by the fact that there is practically no longer any difference between the actual signal and the noise can be determined. Subsequent amplification would of course reduce the noise component reinforced to the same extent, so that no improvement can be achieved thereby. Because such a signal does not exceed the noise level, threshold value circuits are also not applicable.
Wegen der statistischen Natur des Rauschens läßt sich das Verhältnis Signal/Rauschen dadurch verbessern, daß das Signal mehrfach wiederholt wird. Die Signale oder Amplituden des Spannungsverlaufes addieren sich bei mehrfachem Wiederholen, während der Rauschanteil in der Summe geringer wird. Durch mehrfache Wiederholung steigt das Verhältnis Signal/ Rauschen mit der Wurzel aus der Zahl der Wiederholungen, so daß durch entsprechend häufige Wiederholung ein ausreichend störungsfreies Signal erhalten werden kann.Because of the statistical nature of the noise, the signal / noise ratio can be improved by that the signal is repeated several times. The signals or amplitudes of the voltage curve add up when repeated several times, while the total noise component becomes smaller. By multiple repetitions, the signal / noise ratio increases with the square root of the number of repetitions, so that a sufficiently undisturbed signal is obtained by repeating it accordingly can be.
Auf Grund dieser Erkenntnis wurden bereits TeIegraphieimpulse
mehrfach wiederholt gesendet, und die Impulse wurden photographisch summiert. Die
Rauschanteile ergaben bei diesem Verfahren nur eine Verfahren zur Befreiung wiederholbarer
Spannungsverläufe von statistischen Störungen und Anordnung zur Durchführung des VerfahrensOn the basis of this knowledge, telegraphy pulses have already been repeatedly sent several times, and the pulses have been summed up photographically. With this method, the noise components only resulted in a method for exempting repeatable ones
Voltage curves of statistical disturbances and arrangement for carrying out the procedure
Anmelder:Applicant:
Varian International A. G., Zug (Schweiz)Varian International A. G., Zug (Switzerland)
Vertreter:Representative:
Dipl.-Ing. H. K. Bernhardt, Patentanwalt,Dipl.-Ing. H. K. Bernhardt, patent attorney,
8000 München, Mainzer Str. 58000 Munich, Mainzer Str. 5
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Arthur Bodmer, Zürich (Schweiz)Arthur Bodmer, Zurich (Switzerland)
geringe Schwärzung, während die Impulse eine kräftige Schwärzung der photographischen Schicht hervorriefen, so daß eine gute Erkennbarkeit der Impulse gegeben war. Wegen der Nichtlinearitäten und wegen der schlechten Reproduzierbarkeit bei Verwendung photographischer Schichten ist dieses Verfahren nur für Signale geeignet, die als binäre Impulse vorliegen.low blackening, while the impulses produced a strong blackening of the photographic layer, so that the impulses could be easily recognized. Because of the nonlinearities and because of the poor reproducibility when using photographic layers, this method is only suitable for signals that are available as binary pulses.
Weiter ist es bei Radargeräten bekannt, bei nur wenig über dem Rauschpegel liegenden Signalen wiederholt abzutasten und nur dann das Vorhandensein eines Signals anzunehmen, wenn bei der Mehrzahl der Abtastungen ein über einem Schwellwert liegendes Signal aufgezeichnet wurde. Bei einem solchen Verfahren wird vorausgesetzt, daß das Signal über den Rauschpegel um einen Mindestwert hinausragt, und es ist lediglich möglich, festzustellen, ob mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit ein Signal vorhanden war oder nicht. Signale unterschiedlicher Größe können nicht unterschieden werden.It is also known in radar equipment to repeat it when signals are only slightly above the noise level and only assume the presence of a signal if the majority a signal above a threshold value was recorded during the scans. With such a The procedure is based on the assumption that the signal exceeds the noise level by a minimum value, and it is only possible to determine whether a signal is present with a certain probability was or not. Signals of different sizes cannot be distinguished.
Zur Befreiung kontinuierlicher Spannungsverläufe ist es bekanntgeworden, Mittelwerte kurzer Abschnitte des Spannungsverlaufes (Amplituden) zu bilden und diese Abschnitte mehrere Male zu senden. Diese Amplituden werden unmittelbar auf einem endlosen Stahldraht gespeichert, und zwar in der Weise, daß Mittelwerte gleicher Abschnitte des Spannungsverlaufes bei folgenden Sendungen den bereits gespeicherten superponiert werden. Wegen der Nichtlinearitäten des verwendeten Stahldrahtes ist dieses Verfahren ebenfalls mit erheblichen Mängeln behaftet, so daß es insbesondere für Meßzwecke nicht in Betracht kommt, auch dann nicht, wenn statt desIt has become known to use mean values for short sections in order to free continuous voltage curves of the voltage curve (amplitudes) and to send these sections several times. These amplitudes are stored directly on an endless steel wire in such a way that that mean values of the same sections of the voltage curve in the following broadcasts are those already stored be superposed. Because of the non-linearities of the steel wire used, this is The method is also afflicted with considerable deficiencies, so that it is not particularly suitable for measurement purposes comes into consideration, even if instead of the
809 597/16*809 597/16 *
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Stahldrahtes moderne Magnettonbänder verwendet paare zu vermeiden, werden in weiterer AusbildungSteel wire modern magnetic tapes are used to avoid pairs being used in further training
werden. der Erfindung die Impulspaare bei jedem Durchlaufwill. according to the invention, the pulse pairs on each pass
Speziell für die bereits erwähnten Meßzwecke auf eine andere Spur eines mehrspurigen Aufzeich-Especially for the already mentioned measuring purposes on another track of a multi-track recording
wurde deshalb ein Verfahren zur Befreiung wieder- nungsträgers aufgezeichnet, im Fall eines zweispuriholbarer Spannungsverläufe von statistischen Störun- 5 gen Aufzeichnungsträgers abwechselnd auf die eineTherefore, a procedure for the release of a carrier was recorded, in the case of a dual tracker Voltage curves of statistical disturbances on the recording medium alternately on the one
gen (Rauschen), bei dem Mittelwerte kurzer Ab- oder die andere Spur.gen (noise), with the mean values of short down or the other track.
schnitte des Spannungsverlaufs bei mehreren Durch- Um regelmäßig auch bei Störungen der Ablesung laufen jeweils in Form von Impulsen gespeichert wer- mit Sicherheit zwischen dem Anfang und dem Ende den, die den Wert der Amplitude darstellen, und bei eines Impulspaares unterscheiden zu können, ist dem die Summe der gespeicherten Amplitudenwerte io zweckmäßigerweise der den Beginn des einer Ampliin einen Spannungsverlauf rückverwandelt wird, ent- tude bzw. Amplitudensumme entsprechenden Impulswickelt, bei dem die Impulse ziffernmäßig die Ampli- paares markierende Impuls ein Doppelimpuls mit tuden darstellen. Dieses Verfahren vermag zwar in konstantem Abstand.Intersections of the voltage curve in the case of several diameters each run in the form of impulses are stored with certainty between the beginning and the end those that represent the value of the amplitude and can be differentiated for a pair of pulses to which the sum of the stored amplitude values is expediently the beginning of an amplitude a voltage curve is reconverted, developing the corresponding pulse or amplitude sum, in which the pulses numerically the ampli-pairs marking pulse with a double pulse to represent. This method can be used at a constant distance.
der Regel die gestellten Anforderungen zu befriedi- Bei Verwendung eines solchen Doppelimpulses gen; zur Umwandlung der Amplituden in Ziffern- 15 zur Markierung des Beginns eines Impulspaares wird impulse, deren Speicherung und Addition sowie in weiterer Ausbildung der Erfindung dieser Doppel-Rückumwandlung und Zuführung zu einer Registrier- impuls zur Einleitung und Steuerung der Abtastung einrichtung ist jedoch ein sehr großer technischer einer Amplitude in der Weise ausgenutzt, daß der Aufwand erforderlich, so daß dieses Verfahren nur erste Impuls des Doppelimpulses einen monostabilen in Sonderfällen zur Anwendung kommen konnte, in ao Multivibrator (Monoflop) anstößt, dessen Zeitkondenen ein beträchtlicher technischer Aufwand zu ver- stante größer ist als der Abstand des Doppelimpulses, treten ist. der zweite Impuls des Doppelimpulses gemeinsamAs a rule, to satisfy the requirements. When using such a double pulse gene; to convert the amplitudes into digits - 15 to mark the beginning of a pair of pulses pulses, their storage and addition and, in a further embodiment of the invention, this double reverse conversion and supply to a registration pulse for initiating and controlling the scanning device is, however, a very large technical one amplitude is exploited in such a way that the Effort required, so that this method only makes the first pulse of the double pulse a monostable Could be used in special cases, in ao multivibrator (monoflop) triggers whose time condensate a considerable technical effort is to be understood larger than the distance of the double pulse, is kicking. the second pulse of the double pulse together
Durch die Erfindung soll demgegenüber ein Ver- mit dem Impuls vom Monoflop einen bistabilenBy contrast, the invention is intended to make a bistable combination with the pulse from the monoflop
fahren verfügbar gemacht werden, das mit geringem Multivibrator (Flip-Flop) in eine bestimmte Betriebstechnischem Aufwand arbeitet, so daß eine Rausch- 25 stellung kippt bzw. in dieser hält, und jede hinteredrive to be made available with a low multivibrator (flip-flop) in a certain operational Effort works so that one position of intoxication tilts or holds in this position, and every one behind it
unterdrückung auf diesem Wege auch in Fällen mög- Flanke des Impulses vom Monoflop den Flip-Flop insuppression in this way even in cases of possible edge of the pulse from the monoflop in the flip-flop
Hch ist, in denen kein extrem großer" technischer die jeweils andere Betriebsstellung kippt. Durch denHch is in which no extremely large "technical tilts the other operating position. By the
Aufwand getrieben werden kann. Doppelimpuls wird die Aufnahme des zweiten Im-Effort can be made. Double impulse, the recording of the second im-
Zur Lösung dieser Aufgabe wird von dem erwähn- pulses eines Impulspaares, der das Ende einer Ampliten digitalen Verfahren ausgegangen, und dieses be- 30 tude markiert, vorbereitet, so daß bei Auftreten des kannte Verfahren wird so abgeändert, daß die Im- zweiten Impulses sofort die Umwandlung der Amplipulse Impulspaare mit jeweils dem Amplitudenwert tuden in ein Impulspaar beginnen kann, dessen Abanalog proportionalen Abstand bilden, daß die Spei- stand dem bereits gespeicherten Impulspaar hinzugecherung der Impulspaare in der Weise erfolgt, daß fügt wird. In dem bereits erwähnten Fall, daß die beim ersten Durchlauf die Impulspaare gespeichert 35 Umwandlung durch Vergleich des Amplitudenwertes werden und bei weiteren Durchläufen der Abstand mit einer linear ansteigenden Spannung erfolgt, löst der bereits gespeicherten Impulspaare um den Ab- der Flip-Flop beim Zurückkippen in die bestimmte stand der neu gebildeten vergrößert wird und daß Betriebsstellung dabei den Anstieg der Vergleichsdie Rückverwandlung in einen Spannungsverlauf in spannung aus.To solve this problem, a pulse pair that is the end of an amplitude digital process is assumed, and this tude marked, prepared so that when the Known method is modified so that the Im- second pulse immediately converts the amplipulse Pairs of pulses each with the amplitude value tuden can begin in a pair of pulses, the analogue of which forms a proportional distance that the storage is added to the already stored pair of pulses the pulse pairs are made in such a way that they are added. In the case already mentioned that the During the first run, the pulse pairs are saved 35 Conversion by comparing the amplitude value and the distance is carried out with a linearly increasing voltage during further passes the already stored pulse pairs around the flip-flop when tilting back into the certain stood the newly formed is enlarged and that operating position thereby the increase of the comparative die Conversion back into a voltage curve in voltage off.
der Weise erfolgt, daß die Impulspaare mit dem Ab- 40 Eine Anordnung zur Durchführung des erfindungs-takes place in such a way that the pulse pairs with the ab- 40 An arrangement for carrying out the invention
stand entsprechend der Summe der Amplitudenwerte gemäßen Verfahrens ist ebenso wie die Anordnungstand according to the sum of the amplitude values according to the method is just like the arrangement
in den einzelnen Durchläufen in Amplituden umge- zur Durchführung des bereits bekannten Verfahrensin the individual runs in amplitudes around the implementation of the already known method
wandelt und diese im Zusammenhang registriert mit einer Registriereinrichtung ausgestattet. Von die-converts and these are registered in connection with a registration device. Of the-
werden. ser unterscheidet sie sich jedoch sehr stark durchwill. However, it differs greatly in that
In aller Regel erfolgt die Umwandlung der Ampli- 45 ihren durch das Verfahren ermöglichten einfachenAs a rule, the conversion of the amplitudes is carried out in a simple manner made possible by the method
tuden in Impulspaare durch Vergleich der Amplitude Aufbau. Statt des aufwendigen Digitalrechners beituden in pulse pairs by comparing the amplitude structure. Instead of the expensive digital computer
mit einer linear ansteigenden Spannung, deren An- der Anordnung zur Durchführung des bekanntenwith a linearly increasing voltage, the arrangement for carrying out the known
stieg beim Auftreten des den Beginn einer Amplitude Verfahrens weist eine Anordnung zur Durchführungincreased at the occurrence of the beginning of an amplitude method has an arrangement for implementation
markierenden Impulses beginnt. Steigt diese linear des erfindungsgemäßen Verfahrens neben diesen Tei-marking pulse begins. If this increases linearly of the method according to the invention in addition to these parts
ansteigende Spannung vom Amplitudenwert Null an, 50 len lediglich noch einen Konverter zur Umwandlungincreasing voltage from amplitude value zero, 50 len only a converter for conversion
so ist es nicht möglich, negative Amplituden zu be- ■ der Amplituden in Impulspaare, einen Speicher fürso it is not possible to load negative amplitudes ■ the amplitudes in pulse pairs, a memory for
rücksichtigen, die jedoch gerade bei schwachen Si- die Impulspaare und einen Konverter zur Rückver-take into account, which, however, especially with weak Si the pulse pairs and a converter for reverse
gnalen, die in einen starken Rauschpegel eingebettet Wandlung der gespeicherten Impulspaare in einensignals that are embedded in a strong noise level converting the stored pulse pairs into a
sind, sehr häufig vorkommen. Um solche Amplitu- Spannungsverlauf auf.are very common. To such amplitude voltage curve on.
denvorzeichen richtig speichern bzw. addieren zu 55 Im Betrieb bewährt hat sich eine solche Anordkönnen, werden in weiterer Ausbildung der Erfin- nung, bei der der Konverter zur Umwandlung der dung die Impulse bei jedem Durchlauf um einen Amplituden in Impulspaare eine an sich bekannte konstanten Betrag gegen die vorangegangene Auf- Vergleichsschaltung ist, die bei Gleichheit der Amplizeichnung versetzt aufgezeichnet, und die Ampli- tude mit einer linear ansteigenden Spannung einen tuden und/oder die linear ansteigende Spannung er- 60 Trigger auslöst, der den zweiten Impuls eines Impulshalten eine solche konstante Vorspannung, daß die paares an den Speicher liefert, linear ansteigende Spannung erst nach einer dem Zweckmäßigerweise ist der Speicher in an sich bekonstanten Betrag entsprechenden Zeit den Ampli- kannter Weise ein endloses, gegebenenfalls mehrere tudenwert Null erreicht. Spuren aufweisendes Magnetband. Bei der prak-Um keine Störung bei der Ablesung der bereits 65 tischen Erprobung der Erfindung hat sich gezeigt, gespeicherten Impulspaare durch die Abstandsver- daß ein einfaches Bandgerät für Amateurzwecke nach großerung zu erhalten bzw. eine Störung der Neu- einigen geringfügigen Abänderungen als Speicher aufzeichnung durch die bereits gespeicherten Impuls- ohne weiteres geeignet ist.Store the sign correctly or add it to 55 Such an arrangement has proven itself in operation, are in further training of the invention, in which the converter is used to convert the tion the pulses with each pass by one amplitude in pulse pairs a known per se constant amount compared to the previous comparison circuit, which is when the amplification drawing is equal recorded offset, and the amplitude with a linearly increasing voltage tuden and / or the linearly increasing voltage triggers the trigger that holds the second pulse of a pulse such a constant bias that the pair delivers to the accumulator, linearly increasing voltage only after one expediently, the memory in itself is constant The amount of time corresponding to the amplification is endless, possibly several tude value reached zero. Magnetic tape showing traces. At the prak-um No interference with the reading of the already 65 table testing of the invention has been shown, stored pulse pairs through the spacer that a simple tape recorder for amateur purposes To get larger or a disturbance of the new some minor changes as a memory recording by the already stored impulse is easily suitable.
Ein besonderes Problem bei der Durchführung des und Rauschspannung und die daraus zu erhaltende
bekannten Verfahrens war die Festlegung der Zeit- Information nach mehreren Durchläufen,
abstände, in denen eine Amplitude abgetastet wer- F i g. 5 ein prinzipielles Blockschaltbild der Anden
sollte, weil gewährleistet sein mußte, daß bei Wendung einer erfindungsgemäßen Anordnung bei
jedem Durchlauf die gleiche Amplitude abgetastet 5 einem Kernresonanz-Spektrometer und
wurde. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist Fig. 6 ein Kernresonanz-Spektrum, wie es undeshalb
ein Oszillator vorgesehen, der beim ersten mittelbar vom Kernresonanz-Spektrometer erhalten
Durchlauf den Beginn jeder Amplitudenabtastung wird und darüber dasselbe Spektrum nach hundertbestimmt
und den entsprechenden ersten Impuls eines maligem Durchlauf der Anordnung nach Fi g. 5.
Impulspaares an den Speicher liefert. Die so gewon- io Die in F i g. 1 im Prinzip dargestellte erfindungsnenen
Impulse werden bei jedem folgenden Durch- gemäße Anordnung besteht im wesentlichen aus
lauf abgetastet und dienen zur Markierung der abzu- einem als Speicher dienenden Zweispur-Bandgerät
tastenden Amplitude. 11, an dessen Ausgang ein Impulsformer 12 derartA particular problem with the implementation of the noise voltage and the known method to be obtained from it was the determination of the time information after several runs,
intervals at which an amplitude is sampled F i g. 5 should be a basic block diagram of the Andes, because it had to be ensured that when turning an arrangement according to the invention, the same amplitude is scanned with each pass 5 a nuclear magnetic resonance spectrometer and
became. In the arrangement according to the invention, Fig. 6 is a nuclear magnetic resonance spectrum, as it is and therefore an oscillator is provided, which in the first pass, obtained indirectly from the nuclear magnetic resonance spectrometer, becomes the start of each amplitude scan and over it determines the same spectrum after a hundred and the corresponding first pulse of one pass Arrangement according to Fi g. 5.
Pulse pair supplies to the memory. The thus won- io The in FIG. 1, the inventive pulses shown in principle are scanned in each subsequent arrangement essentially consists of a run and serve to mark the scanning amplitude of a two-track tape recorder serving as a memory. 11, at the output of which a pulse shaper 12 so
Es wurde bereits erwähnt, daß die Impulse beim angeschlossen ist, daß er wahlweise Impulse von derIt has already been mentioned that the pulses when connected, that he optionally receives pulses from the
erfindungsgemäßen Verfahren um einen konstanten 15 Spur I oder II erhält; einem Monoflop 13 mit einermethod according to the invention to obtain a constant 15 lane I or II; a monoflop 13 with a
Betrag gegen die vorangegangene Aufzeichnung ver- Zeitkonstante von 2,5 Millisekunden, der parallel zuAmount compared to the previous recording. Time constant of 2.5 milliseconds parallel to
setzt aufgezeichnet werden, wenn die Umwandlung einem Eingang eines UND-Gatters 14 am Ausgangsets to be recorded when the conversion has an input of an AND gate 14 at the output
der Amplituden in Impulspaare durch Vergleich der des Impulsformers liegt und dessen einer Ausgang 15of the amplitudes in pulse pairs by comparing that of the pulse shaper and one of its output 15
Amplitude mit einer linear ansteigenden Spannung am anderen Eingang des UND-Gatters 14 liegt;Amplitude with a linearly increasing voltage at the other input of the AND gate 14;
erfolgt und negative Amplituden zu erwarten sind. 20 einem Flip-Flop 16, dessen einer Eingang 17 amoccurs and negative amplitudes are to be expected. 20 a flip-flop 16, one input 17 of which is at
Diese Versetzung wird zweckmäßigerweise durch zweiten Ausgang des Monoflop 13 und dessen zweiterThis offset is expediently through the second output of the monoflop 13 and its second
einen Verzögerungskreis erzielt, der vor den Speicher Eingang 18 am Ausgang des UND-Gatters 14 liegt;a delay circuit is achieved, which is located before the memory input 18 at the output of the AND gate 14;
geschaltet ist. Da aber der zweite Impuls des auf einem Vergleichsspannungs-Generator 19 am Aus-is switched. But since the second pulse of the voltage generated on a comparison voltage generator 19 at the output
diese Weise erzeugten Impulspaares durch die Vor- gang des Flip-Flop 16; einer Vergleichsschaltung 20,pulse pairs generated in this way by the operation of flip-flop 16; a comparison circuit 20,
spannung der Amplituden und/oder der Vergleichs- 25 die von einer Seite die Vergleichsspannung vomvoltage of the amplitudes and / or the comparison voltage from one side of the comparison voltage from
spannung bereits um den konstanten Betrag versetzt Generator 19 und von der anderen Seite die mitvoltage already offset by the constant amount generator 19 and from the other side with
auftritt, darf dieser nicht nochmals verzögert werden, einem Verstärker 21 verstärkte Signalspannung vomoccurs, this must not be delayed again, an amplifier 21 amplified signal voltage from
und zu diesem Zweck ist bei der erfindungsgemäßen Eingang 22 erhält; einem an die Vergleichsschaltungand for this purpose is received at the input 22 according to the invention; one to the comparison circuit
Anordnung der Verzögerungskreis durch die Verbin- 20 angeschalteten Trigger 23, der bei Gleichheit derArrangement of the delay circuit through the connected trigger 23, which when the
dung Trigger—Speicher überbrückt. 30 Vergleichsspannung vom Generator 19 und der ver-dung trigger memory bridged. 30 comparison voltage from generator 19 and the
Zur Erzeugung des den Anfang eines Impulspaares stärkten Signalspannung vom Verstärker 21 einen markierenden Doppelimpulses ist in weiterer Aus- Impuls über seinen Ausgang 24 abgibt; einem Monobildung der Erfindung zwischen Speicher und Ver- flop 25 mit zwischen 4 und 8 Millisekunden einstellzögerungskreis ein Monoflop geschaltet, der einen barer Zeitkonstante; einem Monoflop 26 mit einer Doppelimpuls liefert. Da der erste Impuls eines Im- 35 Zeitkonstante von 1,5 Millisekunden und einem Impulspaares durch den Verzögerungskreis läuft und pulsformer 27, der sowohl an den Ausgang 24 des der zweite Impuls des Impulspaares an diesem vor- Triggers 23 als auch an beide Ausgänge des letzten beigeleitet wird, ist damit automatisch gewährleistet, Monoflop 26 angeschlossen ist und der die von dort daß der erste Impuls jeweils ein Doppelimpuls und kommenden Impulse in der richtigen Form an das der zweite Impuls eines Impulspaares jeweils ein ein- 40 Bandgerät 11 liefert, und zwar jeweils an eine Spur, fächer Impuls ist. die am Ausgang gerade nicht abgetastet wird. Außer-In order to generate the signal voltage from the amplifier 21 that strengthens the beginning of a pair of pulses marking double pulse is in another off pulse is emitted via its output 24; a mono formation of the invention between memory and flop 25 with between 4 and 8 milliseconds setting delay a monoflop switched, which has a hard time constant; a monoflop 26 with a Double pulse delivers. Because the first pulse of an Im- 35 time constant of 1.5 milliseconds and a pair of pulses runs through the delay circuit and pulse shaper 27, which is sent to both the output 24 of the the second pulse of the pulse pair on this previous trigger 23 as well as on both outputs of the last one is accompanied, it is thus automatically guaranteed that the monoflop 26 is connected and the one from there that the first impulse is a double impulse and impulses that come in the correct form are sent to the the second pulse of a pair of pulses delivers a single tape recorder 11 each to one track, fan impulse is. which is currently not being scanned at the exit. Except-
Bei einer Ausführungsform einer erfindungsge- dem ist ein Oszillator 28 mit einer Schwingungsdauer mäßen Anordnung erfolgt die Ausnutzung des Dop- von 400 Millisekunden vorgesehen, der fest an den pelimpulses zur Markierung des Beginns eines Ampli- Eingang des Monoflop 25 und an den Ausgang 29 tudenabtastzyklus dadurch, daß am Speicherausgang 45 des Flip-Flop 16 angeschlossen ist und der durch ein Monoflop liegt, dessen Zeitkonstante größer ist entsprechende Stellung des Schalters 30 an den Einais der Abstand des Doppelimpulses, dessen einer gang des letzten Monoflop 26 geschaltet werden Ausgang mit beiden Eingängen eines Flip-Flop und kann; der Oszillator 28 kann durch Öffnen eines dessen anderer Ausgang mit einem Eingang eines Schalters 31 in Betrieb gesetzt werden. Über einen UND-Gatters verbunden ist, dessen anderer Eingang 50 Schalter 32 kann der Eingang des Ausgangs-Impulsmit dem Speicherausgang und dessen Ausgang mit formers 27 statt mit dem Trigger 23 mit dem vorletzdem Eingang des Flip-Flop verbunden ist, der bei Be- ten Monoflop 25 verbunden werden. Schließlich ist aufschlagung mit einem Impuls den Flip-Flop in die parallel zum Vergleichsspannungs-Generator 19 an Betriebsstellung kippt bzw. in dieser hält, in der ein den Ausgang des Flip-Flop 16 eine Ausgangseinheit an diesen angeschlossener Sägezahngenerator mit 55 33 angeschlossen, ein Konverter zur Umwandlung linearem Anstieg angestoßen wird, und daß der Säge- der vom Bandgerät 11 abgetasteten und durch die zahngenerator an eine Seite der Vergleichsschaltung Zwischenstufen entsprechend bearbeiteten Impulsangeschlossen ist. paare in Amplituden, die, wie angedeutet, einer Regi-In one embodiment of the invention, there is an oscillator 28 with a period of oscillation A moderate arrangement takes place the utilization of the Dop of 400 milliseconds provided, which is fixed to the pelimpulses to mark the beginning of an ampli input of the monoflop 25 and to the output 29 tudenabtast cycle in that the memory output 45 of the flip-flop 16 is connected and the through there is a monoflop, the time constant of which is greater, corresponding position of switch 30 to the Einais the distance between the double pulse, one of which is the gear of the last monoflop 26 to be switched Output with both inputs of a flip-flop and can; the oscillator 28 can by opening a whose other output can be put into operation with an input of a switch 31. About a AND gate is connected, the other input 50 of which, switch 32, can be the input of the output pulse the memory output and its output with formers 27 instead of the trigger 23 with the penultimate Input of the flip-flop is connected to the monoflop 25 when asked. Finally is hit the flip-flop with a pulse in parallel to the comparison voltage generator 19 Operating position tilts or holds in this, in which the output of the flip-flop 16 is an output unit connected to this connected sawtooth generator with 55 33, a converter for conversion linear rise is triggered, and that the saw scanned by the tape recorder 11 and through the Tooth generator connected to one side of the comparison circuit intermediate stages corresponding to processed impulses is. pairs in amplitudes that, as indicated, correspond to a region
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher striereinrichtung zugeführt werden können,The invention will be able to be supplied in more detail with the aid of the drawing,
erläutert. Es zeigt 60 Die Betriebsweise der Anordnung nach F i g. 1explained. It shows 60 the mode of operation of the arrangement according to FIG. 1
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsge- soll an Hand der Fig. 2 erläutert werden. Dazu sollFIG. 1 is a block diagram of an invention to be explained with reference to FIG. This is supposed to
mäßen Anordnung, zunächst angenommen werden, daß beide Spuren desappropriate arrangement, it is initially assumed that both tracks of the
F i g. 2 die zeitliche Aufeinanderfolge verschiede- auf dem Bandgerät 11 liegenden endlosen BandesF i g. 2 shows the chronological sequence of various endless belts lying on the tape device 11
ner in der Anordnung auftretender Impulsfolgen, unbespielt sind. Um die Anordnung betriebsbereit zuner in the arrangement occurring pulse sequences are unrecorded. To get the arrangement ready for use
Fig. 3 ein Schaltbild des wesentlichen elektrischen 65 machen, muß dieses Band zunächst mit Steuerimpul-Fig. 3 make a circuit diagram of the essential electrical 65, this tape must first with control pulse
TeUs einer erfindungsgemäßen Anordnung, sen bespielt werden. Grundsätzlich ist es möglich,TeUs of an arrangement according to the invention, sen are recorded. In principle it is possible
Fig. 4a bis 4i ein ungestörtes Eingangssignal, eine hierbei bereits den ersten Durchlauf des Spannungs-Fig. 4a to 4i show an undisturbed input signal, one of which is already the first run of the voltage
Rauschspannung, die Mischung von Eingangssignal- Verlaufs aufzuzeichnen, das soll aber der Übersicht-Noise voltage to record the mixture of the input signal curve, but that should be the overview-
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lichkeit halber nicht berücksichtigt werden. Zu die- lichkeit halber ist in Fig.2 der zweite Impuls des sem Zweck werden die Schalter 30, 31 und 32 aus Impulspaares vom Band später dargestellt. Sobald ihrer in F i g. 1 dargestellten Stellung in eine andere dieser auftritt, wird der Monoflop 13 gekippt, und Stellung gelegt, so daß der Oszillator 28 in Betrieb 2,5 Millisekunden später kippt er in seine Ruhestelgenommen wird, der Eingang des letzten Monoflop 5 lung zurück und kippt dabei den Flip-Flop 16 eben-26 am Oszillator 28 liegt und der Eingang des Aus- falls in seinen »zurückgestellten« Zustand. Durch gangs-Impulsformers 27 mit dem Ausgang des vor- dieses Kippen des Flip-Flops 16 wird der Vergleichsletzten Monofllop 25 verbunden ist. Der Oszillator 28 spannungs-Generator 19 angestoßen, so daß dieser liefert dann, wie in Fig.2, Zeile9 dargestellt ist, eine linear ansteigende Vergleichsspannung an die alle 400 Millisekunden einen Impuls, der den Mono- to Vergleichsschaltung 20 abgibt (vgl. F i g. 2, Zeile 4). flop 25 und den Monoflop 26 anstößt. Da beide Aus- Die Vergleichsschaltung 20 und der Verstärker 21 gänge des Monoflop 26 mit dem Impulsformer 27 sind so aufeinander abgestimmt, daß nach 8,5 Milliverbunden sind, wird ein Doppelimpuls von 1,5 Muli- Sekunden der Amplitudenwert Null erreicht wird und Sekunden Abstand sofort beim Auftreten des Im- entsprechend später ein positiver Amplitudenwert, pulses vom Oszillator 28 an das laufende Bandgerät 15 wie in Fig. 2, Zeile4 dargestellt. Negative Ampli-11 geliefert und dort aufgezeichnet; nach 4 bis tudenwerte werden selbstverständlich entsprechend 8 Millisekunden, je nach Einstellung des Monoflop früher erreicht.are not taken into account for the sake of convenience. For the sake of sake, the second pulse of this purpose is shown in FIG. As soon as their in FIG. 1 position shown in another of these occurs, the monoflop 13 is tilted, and placed position so that the oscillator 28 in operation 2.5 milliseconds later it tilts into its rest position, the input of the last monoflop 5 ment back and tilts the Flip-flop 16 is also at oscillator 28 and the input of the failure is in its "reset" state. The last comparative monofllop 25 is connected by the input pulse shaper 27 to the output of the previous flip-flop 16 toggling. The oscillator 28 voltage generator 19 triggered so that it then supplies as shown in FIG.2, Zeile9 is shown a ramp comparison voltage to the every 400 milliseconds, a pulse to write the mono- to comparison circuit 20 (see FIG. F i g. 2, line 4). flop 25 and monoflop 26 triggers. Since both output The comparison circuit 20 and the amplifier 21 gears of the monoflop 26 with the pulse shaper 27 are coordinated so that after 8.5 milli-seconds are connected, a double pulse of 1.5 muliseconds the amplitude value zero is reached and seconds apart Immediately upon occurrence of the Im- correspondingly later a positive amplitude value, pulse from the oscillator 28 to the running tape recorder 15 as shown in FIG. 2, line 4. Negative Ampli-11 delivered and recorded there; after 4 to 1 hour values are of course reached 8 milliseconds earlier, depending on the setting of the monoflop.
25, kommt ein weiterer Impuls über den Impuls- Sobald die Amplitude oder das Signal vom Ver-25, another impulse comes over the impulse As soon as the amplitude or the signal from the
former 27 zum Bandgerät 11, wie in Zeile 10 der stärker 21 und die Vergleichsspannung gleich sind,former 27 to tape device 11, as in line 10 the stronger 21 and the comparison voltage are the same,
F i g. 2 dargestellt ist. 20 wird der Trigger 23 ausgelöst und liefert unverzögertF i g. 2 is shown. 20 the trigger 23 is released and delivers without delay
Ist so das ganze Band mit Impulspaaren in gleich- über den Schalter 32 und den Impulsformer 27 einenIs the whole band with pulse pairs in the same way via switch 32 and pulse shaper 27
mäßigen Abständen von 400 Millisekunden mar- Impuls an das Bandgerät 11, wo er auf Spur II auf-moderate intervals of 400 milliseconds mar- pulse to the tape recorder 11, where it is on track II
kiert, kann das Signal, d.h. die aufzuzeichnenden gezeichnet wird (vgl. Fig. 2, Zeile 8).the signal, i.e. the one to be recorded, can be drawn (see Fig. 2, line 8).
Amplituden, aufgenommen werden. Zu diesem Diese Vorgänge werden so oft wiederholt, bis sichAmplitudes, are recorded. For this these processes are repeated until they can
Zweck wird der Impulsformer 12 mit den in der eben 25 genügend Signalamplituden addiert haben, um diePurpose, the pulse shaper 12 will have added enough signal amplitudes in the 25 to the
beschriebenen Weise aufgezeichneten Impulsen be- sich gegenseitig immer wieder aufhebenden EinflüsseThe impulses recorded in the manner described are counteracted by influences that cancel each other out again and again
liefert, indem er mit dem entsprechenden Ausgang des Rauschanteils zu überragen. Sobald das erreichtdelivers by having the corresponding output of the noise component tower above it. Once that is achieved
des Bandgerätes 11 verbunden wird; der Eingang des ist, wird die Ausgangseinheit 33 und die an diesethe tape deck 11 is connected; is the input of the output unit 33 and the to this
Bandgerätes 11 wird entsprechend umgeschaltet, bei- angeschlossene Registriereinrichtung in Betrieb ge-Tape device 11 is switched over accordingly, with the connected recording device in operation.
spielsweise in die in F i g. 1 dargestellte Stellung. 30 nommen, und die aufgezeichneten Impulspaare wer-for example in the in F i g. 1 position shown. 30 and the recorded pulse pairs are
Ebenso werden die Schalter 30, 31 und 32 in die in den vom Bandgerät 11 über Impulsformer 12, Mono-Likewise, the switches 30, 31 and 32 are set to the positions in the tape recorder 11 via pulse shaper 12, mono
Fig. 1 dargestellte Stellung gebracht. Sobald der flop 13 und Flip-Flop 16 an den Konverter33 ge-Fig. 1 brought position shown. As soon as the flop 13 and flip-flop 16 have been sent to the converter 33
erste Impuls eines Doppelimpulses vom Bandgerät 11 liefert, wo sie in Amplituden umgewandelt werden,supplies the first pulse of a double pulse from tape recorder 11, where they are converted into amplitudes,
kommt (vgl. Fi g. 2, Zeile 1), wird der Monoflop 13 die in der Registriereinrichtung aufgezeichnet werden.comes (see Fig. 2, line 1), the monoflop 13 will be recorded in the registration device.
(F i g. 2, Zeile 2) angestoßen. Dadurch liegt Spannung 35 Einzelheiten der Schaltungsanordnung nach F i g. 1(Fig. 2, line 2). Characterized is voltage 35 details of the circuit arrangement according to F i g. 1
an einem Eingang des UND-Gatters 14, und sobald sind in F i g. 3 dargestellt. Dort ist zu erkennen, daßat one input of the AND gate 14, and as soon as FIG. 3 shown. It can be seen there that
der zweite Impuls des Doppelimpulses vom Band der Eingangs-Impulsformer 12 aus fünf Transistorenthe second pulse of the double pulse from the tape of the input pulse shaper 12 of five transistors
kommt, wird vom UND-Gatter 14 an den Eingang in Emitterschaltung, einer Polarisierungsdiode imcomes, is from the AND gate 14 to the input in the emitter circuit, a polarizing diode in the
des Flip-Flop 16 ein Impuls geliefert. Dadurch wird Eingang und einer Begrenzungs-Zener-Diode besteht,of the flip-flop 16 supplied a pulse. This will consist of input and a limiting zener diode,
der Flip-Flop 16 auf jeden Fall, gleichgültig, in wel- 40 der Monoflop 13 aus zwei Transistoren; das UND-the flip-flop 16 in any case, no matter in which 40 the monoflop 13 consists of two transistors; this and-
cher Stellung er sich vorher befand, in eine bestimmte Gatter 14 als einfaches Diodengatter ausgebildet ist,cher position he was before, in a certain gate 14 is designed as a simple diode gate,
Stellung gekippt, die im folgenden als »rückgestellte« der Flip-Flop 16 aus zwei Transistoren, wobei derTilted position, hereinafter referred to as "reset" the flip-flop 16 made of two transistors, the
bezeichnet werden soll. Im dargestellten Ausfüh- Kollektor des zweiten Transistors vom Monoflop 13should be designated. In the illustrated embodiment collector of the second transistor from the monoflop 13
rungsbeispiel ist der Impuls vom Monoflop 13 eine über ein Paar Dioden mit der Basis jedes der beidenFor example, the pulse from the monoflop 13 is one through a pair of diodes to the base of each of the two
Millisekunde später beendet, und durch dieses Zu- 45 Transistoren des Flip-Flop 16 verbunden ist und derMillisecond later ended, and through this 45 transistors of the flip-flop 16 is connected and the
rückkippen des Monoflop 13 wird der Flip-Flop in Ausgang des UND-Gatters 14 nur mit der Basis destilting back of the monoflop 13 is the flip-flop in the output of the AND gate 14 only with the base of the
die »eingestellte« Stellung gekippt (vgl. Fig. 2, rechten Transistors verbunden ist. Der Kollektor desthe "set" position is tilted (see. Fig. 2, right transistor is connected. The collector of the
Zeile 3). rechten Transistors des Flip-Flop 16 ist mit dem Ein-Line 3). right transistor of the flip-flop 16 is connected to the
Durch das Kippen des Flip-Flop 16" in die einge- gang eines aus drei Transistoren und einer Zener-By tilting the flip-flop 16 "into the input of one of three transistors and a Zener
stellte Stellung kommt über den einen Ausgang 29 50 Diode bestehenden Vergleichsspannungs-GeneratorsThe set position comes from the comparison voltage generator which is provided at one output 29 50 diode
ein Impuls an den Monoflop 25 und stößt diesen an 19 verbunden, durch den eine linear ansteigende Ver-a pulse to the monoflop 25 and pushes it connected to 19, through which a linearly increasing
(Fig. 2, Zeile 6). Es sei jetzt und im folgenden ange- gleichsspannung erzeugt wird, die nach Verstärkung(Fig. 2, line 6). Let it be assumed now and in the following that equal voltage is generated after amplification
nommen, daß der Monoflop 25 auf eine Zeitkonstante in einem Emitterfolger in der Vergleichsschaltung 20assume that the monoflop 25 is based on a time constant in an emitter follower in the comparison circuit 20
von 6 Millisekunden eingestellt ist. Der Monoflop 25 an die Basis eines Transistors gelegt wird, während kippt also nach weiteren 6 Millisekunden in seine 55 an die Basis eines gleichen, dazu parallelliegendenof 6 milliseconds is set. The monoflop 25 is placed at the base of a transistor while So after a further 6 milliseconds it tips into its 55 to the base of an identical one that is parallel to it
ursprüngliche Lage zurück und stößt dadurch den Transistors die vom Signaleingang 22 über den Kom-original position and pushes the transistor from the signal input 22 via the communication
letzten Monoflop 26 an, also insgesamt 2,5+6 ms pensations-Verstärker 21 gelieferte Signalspannunglast monoflop 26, so a total of 2.5 + 6 ms compensation amplifier 21 supplied signal voltage
= 8,5 Millisekunden, nachdem der erste Impuls vom gelegt ist.= 8.5 milliseconds after the first pulse is applied.
Bandgerät 11 gekommen ist. Der Monoflop 26 liefert Mit dem Ausgang der Vergleichsschaltung 20 ist dann, wie bereits oben beschrieben, einen Doppel- 60 über Leitung 24 und Schalter 32 der einstufige Trig-Tape device 11 has arrived. The monoflop 26 supplies with the output of the comparison circuit 20 ist then, as already described above, a double 60 via line 24 and switch 32 of the single-stage trigger
impuls an die bis jetzt nicht bespielte Spur des Band- ger 23 verbunden, der über eine Diode mit dem drei-impulse is connected to the as yet unrecorded track of the tape recorder 23, which is connected to the three
gerätes 11, im dargestellten Beispiel also etwa die stufigen Ausgangsimpulsformer 27 verbunden ist. Derdevice 11, in the example shown, about the stepped output pulse shaper 27 is connected. Of the
Spur II. Eingang des Ausgangsimpulsformers 27 ist über eineTrack II. Input of the output pulse shaper 27 is via a
Beim ersten Durchlauf der aufzuzeichnenden weitere Entkopplungsdiode mit beiden Kollektoren Amplituden kommt 6 Millisekunden nach dem ersten .65 der beiden Transistoren des Monoflop 26 mitWith the first pass of the further decoupling diode to be recorded with both collectors Amplitude comes 6 milliseconds after the first .65 of the two transistors of the monoflop 26
Impuls der zweite Impuls des Impulspaares vom 1,5 Millisekunden Zeitkonstante verbunden, und zwarPulse the second pulse of the pulse pair connected by the 1.5 millisecond time constant, namely
Bandgerät 11, bei folgenden Durchläufen kommt die- jeweils über einen Kondensator, so daß jeweils dieTape recorder 11, with the following passes, the each comes through a capacitor, so that in each case the
ser Impuls in der Regel etwas später. Der Übersicht- Flanke eines vom Monoflop 26 nach Anstoßen er-this impulse usually a little later. The overview flank of a monoflop 26 after triggering
zeugten Impulses an den Impulsformer 27 gelangt. Am Eingang des Monoflop 26 liegt, ebenfalls über eine Diode und einen Schalter 30, der Kollektor des rechten Transistors des aus zwei Transistoren bestehenden Monoflop 25 mit durch einen veränderliehen Widerstand 34 zwischen 4 und 8 Millisekunden einstellbarer Zeitkonstante. Am Eingang des rechten Transistors des Monoflop 25 liegt über eine Entkopplungsdiode der Kollektor des linken Transistors des Flip-Flop 16; über eine weitere Entkopplungsdiode liegt am gleichen Eingang parallel dazu der Ausgang des Oszillators 28, eines Sperrschwingers mit einer Doppelbasisdiode, dessen Kapazität durch den Schalter 31 normalerweise kurzgeschlossen ist. Die Zeitkonstante des Oszillators kann durch den dargestellten veränderlichen Widerstand auf den gewünschten Wert eingestellt werden. Der Ausgang des Oszillators 28 kann durch Umlegen des Schalters 30 zusätzlich unmittelbar mit dem Eingang des Monoflop 26 verbunden werden, wobei allerdings der Eingang des Monoflop 25 weiterhin mit dem Ausgang des Oszillators 28 verbunden bleibt.The pulse generated reaches the pulse shaper 27. At the entrance of the monoflop 26 is also about a diode and switch 30, the collector of the right transistor of the two transistor Monoflop 25 with a variable resistor 34 between 4 and 8 milliseconds adjustable time constant. A decoupling diode is connected to the input of the right transistor of the monoflop 25 the collector of the left transistor of flip-flop 16; via another decoupling diode is at the same input parallel to the output of the oscillator 28, a blocking oscillator with a Double base diode, the capacitance of which is normally short-circuited by switch 31. The time constant of the oscillator can be adjusted to the desired value by means of the variable resistance shown Value can be set. The output of the oscillator 28 can also be activated by flipping the switch 30 be connected directly to the input of the monoflop 26, although the input of the Monoflop 25 continues to be connected to the output of oscillator 28.
Mit den Kollektoren beider Transistoren des Flip-Flop 16 ist schließlich die Ausgangseinheit 33, ein Konverter zur Umwandlung der Breite des vom Flip-Flop 16 gelieferten Impulses in Amplituden, verbunden, die aus vier Transistoren besteht und deren Ausgang der Abgriff eines Potentiometers ist, so daß die Amplitude und der Amplitudennullpunkt eingestellt werden können. Sollte die durch ein gemeinsames Potentiometer erzwungene gemeinsame Einstellung von Amplitudennullwert und Amplitudenhöhe unerwünscht sein, so lassen sich selbstverständlich entsprechende andere Schaltungen statt dessen verwenden.With the collectors of both transistors of the flip-flop 16, the output unit 33 is finally a Converter for converting the width of the pulse supplied by the flip-flop 16 into amplitudes, connected, which consists of four transistors and whose output is the tap of a potentiometer, so that the amplitude and the amplitude zero point can be set. Should be through a common Potentiometer forced joint setting of amplitude zero value and amplitude height be undesirable, other appropriate circuits can of course be used instead use.
In Fig.4a bis 4i ist die mit einer Anordnung nach F i g. 1 und 3 erzielbare Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses dargestellt. F i g. 4 a zeigt einen Zug aus Rechteckimpulsen, der ein Eingangssignal, d. h. einen Spannungsverlauf, darstellen soll, wie er ohne Rauschen aussehen müßte. Fig. 4b zeigt eine Rauschspannung und F i g. 4 c die Mischung der Rauschspannung nach Fig. 4b mit dem Signal nach F i g. 4 a. Beim Mischsignal nach F i g. 4 c beträgt das Verhältnis Signal/Rauschen 1,07. Unmittelbar ist mit einem solchen Signal wenig oder nichts anzufangen.In Fig.4a to 4i is the one with an arrangement according to FIG. 1 and 3 show achievable improvement in the signal-to-noise ratio. F i g. 4 a Figure 11 shows a train of square-wave pulses taking an input signal, i. H. represent a voltage curve is supposed to look like it should look without noise. Fig. 4b shows a noise voltage and F i g. 4c the mixture the noise voltage according to FIG. 4b with the signal according to FIG. 4 a. With the mixed signal according to FIG. 4 c the signal / noise ratio is 1.07. Immediate with such a signal is little or nothing to begin.
In Fig.4d bis 4i ist dargestellt, welche Kurvenform erhalten wird, wenn die Mischung nach F i g. 4 c zu wiederholten Malen auf die Anordnung nach Fig. 1 und 3 gegeben wird. Ersichtlich nähert sich das Bild immer mehr dem ursprünglichen Signal nach F i g. 4 a, zahlmäßig verbessert sich das Signal-Rausch-Verhältnis wie folgt:In Fig. 4d to 4i it is shown which curve shape is obtained when the mixture according to FIG. 4 c to repeat the arrangement according to Fig. 1 and 3 is given. Obviously, the picture is getting closer and closer to the original signal F i g. 4 a, the signal-to-noise ratio improves numerically as follows:
5555
6060
6565
Signal/Rauschenrelationship
Signal / noise
Durch entsprechende Wahl der Durchlaufzahl lassen sich also praktisch immer ausreichende Störabstände erreichen.By choosing the number of passes accordingly, adequate signal-to-noise ratios can practically always be achieved reach.
In F i g. 5 ist die Zusammenschaltung einer Anordnung nach Fig. 1 und 3 mit einem Kernresonanz-Spektrometer veranschaulicht. Zur Vereinfachung der Darstellung sind nur die unmittelbar an die erfindungsgemäße Anordnung angeschalteten Teile des Spektrometers dargestellt und die übrigen fortgelassen worden.In Fig. 5 is the interconnection of an arrangement according to FIGS. 1 and 3 with a nuclear magnetic resonance spectrometer illustrated. To simplify the illustration, only those are directly related to the invention Arrangement of connected parts of the spectrometer shown and the rest omitted been.
Ein Kernresonanz-Spektrometer arbeitet in der Weise, daß eine Erregungsfrequenz auf das zu prüfende Objekt gegeben wird. Dieses Objekt ist gleichzeitig in einem Magnetfeld, dessen Stärke durch Anlegen eines Ablenkstromes allmählich von einem Ausgangswert auf einen anderen, meist höheren Wert hin geändert wird. Zur Erzeugung des Ablenkstroms dient ein Ablenkspannungsintegrator 40, der je nach Schaltstellung von zwei Relais 41 und 42 mit einer hohen oder einer niedrigen Eingangsspannung beaufschlagt wird und dementsprechend einen schnell ansteigenden Suchstrom oder den langsam ansteigenden normalen Ablenkstrom an die Ablenkspule liefert.A nuclear magnetic resonance spectrometer works in such a way that an excitation frequency on the test Object is given. This object is at the same time in a magnetic field whose strength is applied of a deflection current gradually from one initial value to another, usually higher value is changed towards. A deflection voltage integrator 40 is used to generate the deflection current Switching position of two relays 41 and 42 applied with a high or a low input voltage and accordingly a rapidly increasing search current or the slowly increasing one supplies normal deflection current to the deflection coil.
Die Meßspannung vom Spektrometer, also das rauschbehaftete Signal, wird an einen Trigger 43 geliefert, der einerseits mit der Start-Stop-Schaltung 44 des Spektrometers und andererseits mit dem Startrelais des Bandgerätes 11 der erfindungsgemäßen Anordnung verbunden ist. Diese letztere Verbindung läuft über den Schalter eines Zählerrelais 45, das diese Verbindung nach einer vorher eingestellten Anzahl von Durchläufen auftrennt und die ganze Anordnung außer Betrieb setzt.The measurement voltage from the spectrometer, i.e. the noisy signal, is supplied to a trigger 43, on the one hand with the start-stop circuit 44 of the spectrometer and on the other hand with the start relay of the tape device 11 is connected to the arrangement according to the invention. This latter connection runs over the switch of a counter relay 45, which this connection after a previously set Number of runs and puts the whole arrangement out of operation.
Die Start-Stop-Schaltung 44 ist mit dem Suchspannungsrelais 41 sowie einer Bandverlagerungs-Schaltung46 verbunden. Das Ablenkspannungsrelais 42 ist mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung nach F i g. 3 verbunden, und zwar in der Weise, daß beim Auftreten des ersten Impulses eines Abtastzyklus dieser das Relais 42 in die Stellung bringt, in der der Ablenkspannungs-Integrator 40 beginnt, die langsam ansteigende Ablenkspannung an die Ablenkspulen zu schicken.The start-stop circuit 44 is connected to the search voltage relay 41 and a tape displacement circuit 46 tied together. The deflection voltage relay 42 is with the circuit arrangement according to the invention according to FIG. 3 connected, in such a way that when the first pulse of a sampling cycle occurs this brings the relay 42 into the position in which the deflection voltage integrator 40 begins, the to send slowly increasing deflection voltage to the deflection coils.
Parallel zum Relais 42 liegt an der Schaltungsanordnung nach F i g. 3 eine Zeitbegrenzung 47, die dafür sorgt, daß 250 Sekunden nach dem Beginn des Ablenkstromanstieges ein Relais 48 zur Rückstellung des Ablenkstromes auf den Ausgangswert betätigt wird und gleichzeitig das Bandgerät U angehalten wird. Der Wert der Zeitbegrenzung, im dargestellten Ausführungsbeispiel 250 Sekunden, richtet sich selbstverständlich nach der Zeit, in der der Ablenkstrom den gewünschten Bereich durchläuft; entsprechend ist unter Berücksichtigung der Bandgeschwindigkeit auch die Länge des endlosen Bandes auf dem Bandgerät 11 bemessen.In parallel with the relay 42 is the circuit arrangement according to FIG. 3 a time limit 47 that ensures that a relay 48 for resetting 250 seconds after the start of the deflection current rise of the deflection current is actuated to the initial value and at the same time the tape recorder U is stopped will. The value of the time limit, 250 seconds in the illustrated embodiment, is based according to the time in which the deflection current passes through the desired range, of course; corresponding taking into account the belt speed is also the length of the endless belt on the Tape device 11 sized.
Zu Beginn der Messung, also nach Aufspielen der von den Meßergebnissen unabhängigen Impulspaare auf das Bandgerät 11, wird ein Startschalter 49 geschlossen, durch den die Start-Stop-Schaltung 44 angestoßen wird. Diese betätigt das Relais 41, so daß der Eingang des Ablenkspannungs-Integrators mit hoher Spannung beaufschlagt wird und der steil ansteigende Suchstrom an die Ablenkspule geliefert wird. Ist ein bestimmtes Magnetfeld erreicht, so wird vom Spektrometer ein Bezugssignal, ein sehr starker Impuls, geliefert, wie bei der normalen Spektrometerarbeit üblich, und dieser Impuls wird vom Trigger 43At the beginning of the measurement, i.e. after the input of the pulse pairs that are independent of the measurement results on the tape device 11, a start switch 49 is closed, by which the start-stop circuit 44 is triggered. This actuates the relay 41, so that the input of the deflection voltage integrator with high voltage is applied and the steeply rising search current is supplied to the deflection coil will. Once a certain magnetic field has been reached, the spectrometer generates a reference signal, a very strong one Pulse, delivered as usual in normal spectrometer work, and this pulse is triggered by trigger 43
809 597/164-809 597 / 164-
einerseits an die Start-Stop-Schaltung 44 geliefert, so daß die Suchspannung abgeschaltet wird, und andererseits an das Startrelais des Bandgerätes 11, so daß dieses anläuft. Sofern mit Bandverlagerung gearbeitet wird, wird die Schaltungsanordnung 46 zu diesem Zeitpunkt in Betrieb gesetzt, so daß das entsprechende Seitenband des Frequenzbandes gebildet wird, wenn der Ablenkstrom an die Ablenkspule kommt. Sobald nun vom jetzt laufenden Bandgerät 11 der erste Impuls des ersten Impulspaares an die Schaltungsanordnung nach F i g. 3 geliefert wird, sorgt das Relais 42 dafür, daß der langsame, normale Ablenkstromanstieg an die Ablenkspulen geliefert wird und gleichzeitig die Zeitbegrenzung 47 zu laufen beginnt. Nach Ablauf der eingestellten Zeit, im dargestellten Ausführungsbeispiel 250 Sekunden, wird das Rückstellrelais 48 betätigt und gleichzeitig das Stoprelais des Bandgerätes 11, so daß der Ablenkstrom und damit das Magnetfeld auf den Ausgangswert zurückgeführt wird und das Bandgerät 11 anhält. Gleichzeitig erhält das Zählerrelais 45 einen Impuls, der von der eingestellten Durchlaufzahl subtrahiert wird.supplied on the one hand to the start-stop circuit 44, so that the search voltage is switched off, and on the other hand to the start relay of the tape recorder 11, so that this starts. If the tape shift is used, the circuit arrangement 46 is closed put into operation at this point in time, so that the corresponding sideband of the frequency band is formed when the deflection current comes to the deflection coil. As soon as now from the now running tape device 11 the first pulse of the first pulse pair to the circuit arrangement according to FIG. 3 is delivered, Relay 42 ensures that the slow, normal increase in deflection current is delivered to the deflection coils and at the same time the time limit 47 begins to run. After the set time has elapsed, in illustrated embodiment 250 seconds, the reset relay 48 is actuated and at the same time the Stop relay of the tape device 11, so that the deflection current and thus the magnetic field to the initial value is returned and the tape device 11 stops. At the same time the counter relay 45 receives one Impulse that is subtracted from the set number of passes.
Der Startschalter 49 wird erneut geschlossen, gegebenenfalls natürlich automatisch, und die beschriebenen Vorgänge wiederholen sich so oft, bis die am Zählerrelais 45 eingestellte Anzahl von Durchläufen erledigt ist. Dann wird, wie bereits erwähnt, die Verbindung vom Trigger zum Startrelais des Bandgerätes 11 geöffnet, so daß der Zyklus nicht mehr von neuem beginnen kann, gegebenenfalls wird eine Automatik zur Betätigung des Startschalters 49 ebenfalls abgeschaltet.The start switch 49 is closed again, if necessary automatically, of course, and the described The process is repeated until the number of cycles set on the counter relay 45 is reached is done. Then, as already mentioned, the connection from the trigger to the start relay of the tape device is established 11 is opened so that the cycle can no longer start again, if necessary a The automatic system for actuating the start switch 49 is also switched off.
Die im Bandgerät 11 gespeicherten Impulspaare werden dann in der beschriebenen Weise über die Schaltungsanordnung in Fig. 3 abgespielt und an eine Registriereinrichtung geliefert, wo entsprechende Amplituden aufgezeichnet werden.The pulse pairs stored in the tape device 11 are then transmitted in the manner described via the Circuit arrangement in Fig. 3 played and delivered to a registration device, where appropriate Amplitudes are recorded.
Ein Beispiel einer tatsächlichen Messung mit einem Kernresonanz-Spektrometer nach einem und nach neunzig Durchläufen ist in Fig. 6 dargestellt. Die untere Kurve zeigt den Verlauf der unmittelbar vom Spektrometer erhaltenen Meßspannung, und die obere Kurve zeigt ohne Nullpunktkorrektur das vom Rauschanteil im wesentlichen befreite Meßergebnis. Ersichtlich ist es unmöglich, die einzelnen Resonanzspitzen, die in der oberen Kurve einwandfrei zu erkennen sind, der unteren Kurve auch nur annähernd zu entnehmen, im Gegenteil, der Aufbau der unteren Kurve verleitet eher zu der Annahme, daß an den Stellen, an denen tatsächlich Resonanzspitzen vorhanden sind, die Meßspannung sich nicht wesentlich von Null unterscheidet, während Resonanzspitzen an anderen Stellen liegen.An example of an actual measurement with a nuclear magnetic resonance spectrometer one by one ninety passes is shown in FIG. The lower curve shows the course of the immediately from Spectrometer obtained measurement voltage, and the upper curve shows without zero point correction that of the Noise component essentially freed measurement result. Obviously it is impossible to identify the individual resonance peaks, which can be clearly seen in the upper curve, and only approximately in the lower curve on the contrary, the structure of the lower curve leads to the assumption that at the Points at which resonance peaks are actually present, the measuring voltage does not change significantly differs from zero, while resonance peaks are in other places.
Claims (1)
»L'Onde Electrique«, Oktober 1961, S. 783 bis 794;Considered publications:
"L'Onde Electrique", October 1961, pp. 783 to 794;
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