DE1276736B - Schaltung zur Verstaerkungssteuerung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03g

Deutsche Kl.: 21 a2 -18/07

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

P 1276 736.1-31 (T 32361)

21. Oktober 1966

5. September 1968

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Steuerung des Verstärkungsgrades eines Signalkanals entsprechend einer vorgegebenen Steuerfunktion.

Die bisher bekannten Analog-Steuerungen für Verstärker haben den Nachteil, daß die Steuerung nicht sonderlich exakt ist und insbesondere der Verstärkungsfaktor nicht zusammen mit den verstärkten Signalen mit großer Genauigkeit aufgezeichnet werden kann. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der der Verstärkungsgrad außerordentlich exakt gesteuert werden kann; diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein lineares, passives Steuerungsnetzwerk (passives Steuerungsnetzwerk mit linearen Bauelementen) im Signalkanal gelöst, dessen Ver-Stärkungsgrad durch ein an einen Steuereingang angelegtes digitales Steuersignal steuerbar ist, sowie durch einen digitalen Steuersignalgeber zur Abgabe der Steuerfunktion entsprechender digitaler Steuersignale, der an den Steuereingang des Steuerungsnetzwerkes angeschlossen ist. Die Vorteile einer digitalen Steuerung liegen auf der Hand, und außerdem weist die erfindungsgemäße Schaltung den Vorteil auf, daß mit Hilfe eines Registriergerätes die verstärkten Signale zusammen mit dem jeweiligen Verstärkungsfaktor genau aufgezeichnet werden können, was besonders für seismische Messungen von Vorteil ist.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und/oder aus der nachfolgenden Beschreibung, die der Erläuterung einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele dient; es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltung,

F i g. 2 eine Schaltskizze eines erfindungsgemäßen linearen, passiven Steuerungsnetzwerkes, wie es in der Schaltung gemäß F i g. 1 verwendet ist,

F i g. 3 eine mehr ins einzelne gehende Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltung, wie sie prinzipiell F i g. 1 zeigt,

F i g. 4 eine graphische Darstellung einer gemäß der Erfindung erzeugten Verstärkungssteuerfunktion,

F i g. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Befehlsgebers, wie er in der Schaltung gemäß Fig. 1 verwendet wird,

F i g. 6 ein Schaltbild einer Diodenmatrize, wie sie in der Schaltung gemäß F i g. 5 verwendet wird,

F i g. 7 ein Impuls-Zeit-Diagramm, wie es mit Hilfe der in Fig. 6 dargestellten Diodenmatrize erzielbar ist,

F i g. 8 eine Darstellung der Zeitgeberimpulse, wie sie in der Schaltung gemäß F i g. 5 benötigt werden, Schaltung zur Verstärkungssteuerung

Anmelder:

Texas Instruments Incorporated, Dallas, Tex.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Höger,

Dipl.-Ing. W. Stellrecht M. Sc,

Dipl.-Phys. Dr. D. Griessbach

und Dipl.-Phys. W. Haecker, Patentanwälte,

7000 Stuttgart 1, Uhlandstr. 16

Als Erfinder benannt:

Edwin B. Neitzel, Dallas, Tex. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 24. Oktober 1965
(504785)

F i g. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines in der Schaltung gemäß F i g. 1 verwendeten Befehlsgebers und

F i g. 10 ein Schaltbild, das die Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltung auf mehrere Signalkanäle zur Verarbeitung seismischer Signale zeigt.

Bei der Schaltung gemäß F i g. 1 werden die in einem Signalkanal zu verstärkenden Signale von einem Seismometer 20 geliefert, dessen Ausgang mit einer Eingangsstufe 21 verbunden ist, welche lediglich ein Verstärker konstanten Verstärkungsgrades ist. Dem Ausgang der Eingangsstufe 21 ist ein Bandpaßfilter 22 nachgeschaltet, um Rauschkomponenten abzuschwächen.

Der Ausgang des Bandpaßfilters 22 liegt an einem erfindungsgemäßen linaren, passiven Steuernetzwerk 23, das beispielsweise ein steuerbarer Ohmscher Abschwächer ist; dieses Steuerungsnetzwerk liefert an seinem Ausgang 31 ein Signal, dessen Größe in einem vorgegebenen Verhältnis zur Größe des Eingangssignals an seinem Eingang 32 steht. Dieses Verhältnis wird von einem digitalen Steuersignal bestimmt, das von einem digitalen Befehlsgeber 24 an einen

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Steuereingang 33 des Steuerungsnetzwerkes gelegt wird. Das letztere hat eine lineare Charakteristik, d. h., das Verhältnis zwischen Ausgangs- und Eingangssignal ist unabhängig von der Größe des Eingangssignals. Die die Verstärkung bestimmenden Bauelemente des Steuerungsnetzwerkes sind passiv, d. h., der Verstärkungsgrad des Steuerungsnetzwerkes hängt nicht von den Verstärkungseigenschaften solcher Bauelemente ab, die wie beispielsweise Trankanäle 36 angedeutet sind. Ferner sind auch die Verbindungsleitungen zwischen dem Mehrfachkoppler 28 und den Torschaltungen anderer Seismosignalkanäle und die Steuerleitungen zu den Steuerungs-5 netzwerken dieser Signalkanäle gezeigt; diese Steuerleitungen gehen ebenfalls vom Befehlsgeber 24 aus, der auch der Steuerung des Verstärkungsgrades dieser Signalkanäle dient. Nachdem vom Mehrfachkoppler 28 durch die Torschaltung 27 der Ausgang

sistoren eine Energiequelle benötigen. Transistoren io des Verstärkers 26 mit dem Analog-Digital-Wandler können jedoch als Schalter im Steuerungsnetzwerk 23 30 verbunden worden ist, betätigt der Mehrfachverwendung finden. Eine ins einzelne gehende Be- koppler anschließend die Torschaltung des nächsten Schreibung eines solchen linearen, passiven Steue- Seismosignalkanals, wobei dann auch der Ausgang rungsnetzwerkes wird im Zusammenhang mit F i g. 2 eines entsprechenden Verstärkers in diesem Signalgegeben. Das Verhältnis zwischen Ausgangs- und 15 kanal an den Analog-Digital-Wandler 30 gelegt wird. Eingangssignal des Steuerungsnetzwerkes 23 wird im Gleichzeitig gelangen die zugehörigen digitalen folgenden stets Verstärkungsgrad genannt, obwohl Steuersignale vom Befehlsgeber 24 zum Registrierin diesem Steuerungsnetzwerk das Eingangssignal gerät 29. Der Analog-Digital-Wandler 30 hat einen nicht verstärkt werden muß. üblichen Aufbau, und er liefert an seinem Ausgang

Die zeitliche Veränderung des Verstärkungsgrades 20 eine digitale Darstellung eines seinem Eingang zugedes Steuerungsnetzwerkes 23 wird durch die zeit- führten analogen elektrischen Signals. Das Registrierliche Veränderung des digitalen Steuersignals be- gerät 29 kann beispielsweise ein Magnetbandgerät stimmt, das der Befehlsgeber 24 erzeugt. Dieser kann sein. In diesem Fall wird das Ausgangssignal der irgendein geeigneter, bekannter Befehlsgeber zur Er- Torschaltung 25 auf einer Spur bzw. auf einer zeugung digitaler Signale sein. Näher beschrieben 35 Gruppe von Spuren registriert, während das Auswerden im folgenden Ausführungsbeispiele eines sol- gangssignal des Analog-Digital-Wandlers 30 auf eine

andere Spur bzw. eine andere Gruppe von Spuren gelangt.

Einer der Vorteile der erfindungsgemäßen Schal-30 tung nach F i g. 1 besteht darin, daß die Steuersignale zur Steuerung des Verstärkungsgrades, die der digitale Befehlsgeber 24 abgibt, in digitaler Form aufgezeichnet werden können, ohne daß zuvor eine Umwandlung von einer analogen in eine digitale Dar-

also der Verstärkungsgrad dieser beiden Verstärker 35 stellung erforderlich ist, wie dies bei den bekannten weder mit der Zeit noch mit der Amplitude des Ein- Schaltungen der in Rede stehenden Art der Fall ist, gangssignals. Um jedoch die tatsächlichen Verstär- bei denen analoge Verstärkungsgrad-Steuersignale kungsgradänderungen dieser beiden Verstärker klein verwendet werden. Infolgedessen werden die Fehler zu halten, ist es zweckmäßig, sie zur Stabilisierung und Ungenauigkeiten vermieden, die ihren Ursprung mit einer Gegenkopplung zu versehen, wie dies für 40 in der Umwandlung von der analogen in die digitale Verstärker allgemein bekannt ist. Darstellung haben. Selbstverständlich rührt dieser

Der Ausgang des Verstärkers 26 liegt am Eingang Vorteil daher, daß sich die Verstärkungsgrad-Steuereiner Torschaltung 27, während die digitalen Steuer- signale schon von Anfang an in digitaler Form befinsignale des Befehlsgebers 24 am Eingang einer Tor- den. Wie die nachfolgende Beschreibung erkennen schaltung 25 liegen. Beide Torschaltungen 25 und 45 lassen wird, entspricht der Verstärkungsgrad des 27 werden von einem Mehrfachkoppler 28 gesteuert. Steuerungsnetzwerkes 23 exakt den digitalen Steuer-Gibt dieser ein geeignetes Signal an die Torschaltung
25, so überträgt diese das digitale Steuersignal des
Befehlsgebers 24 zu einem Registriergerät 29,
während gleichzeitig die ebenfalls mit dem Mehr- 50
fachkoppler 28 verbundene Torschaltung 27 das
Ausgangssignal des Verstärkers 26 an einen Analog-Digital-Wandler 30 legt. Die nach dem Multiplexverfahren arbeitende Teilschaltung, die den Mehrfachkoppler 28 und die Torschaltungen 25 und 27 55 am Eingang des Verstärkers 26 konstanten Verstärenthält, ist ein übliches Schaltnetzwerk, das nachein- kungsgrades, und der Ausgang 34 des Verstärkers 26 ander mehrere Eingangskanäle an einen einzigen ist mit dem Eingang der Torschaltung 27 verbunden. Ausgangskanal ankoppelt, wobei jeweils ein Eingangs- Der Verstärkungsgrad des Steuerungsnetzwerkes 23 kanal vom gemeinsamen Ausgangskanal getrennt zwischen seinem Eingang 32 und seinem Ausgang 31 wird, ehe der nächstfolgende Eingangskanal mit dem 60 wird durch digitale Steuersignale gesteuert, die von Ausgangskanal verbunden wird. Wie es in seis- einem Digitalregister 43, das der Ausgang des Bemischen Meßsystemen üblich ist, hat die Schaltung fehlsgebers 24 ist, an Steuereingänge 40 bis 42 des nach F i g. 1 noch weitere Signalkanäle zur Verstär- Steuerungsnetzwerkes 23 gelegt werden, kung seismischer Signale, die jedoch nicht dargestellt Das Digitalregister 43 wurde als Beispiel so darsind. Jeder dieser Signalkanäle ist mittels einer der 65 gestellt, daß es eine durch drei Bits dargestellte digi-Torschaltung 27 entsprechenden Torschaltung mit tale Zahl zu speichern vermag. Die Speicherelemente dem Analog-Digital-Wandler 30 verbunden, wobei des Digitalregisters für die Bits können drei Flipin Fig. 1 lediglich die Enden dieser Seismosignal- Flops sein. Jedes Flip-Flop stellt ein bestimmtes Bit

chen Befehlsgebers, und zwar sowohl für die Steuerung des Verstärkungsgrades nach einer vorgegebenen Funktion der Zeit als auch für eine selbsttätige Verstärkungsgradregelung.

Hinter dem Steuerungsnetzwerk 23 wird das seismische Signal durch einen Verstärker 26 verstärkt, der ebenso wie die Eingangsstufe 21 einen konstanten Verstärkungsgrad hat; theoretisch ändert sich

Signalen des Befehlsgebers 24, so die Zuordnung zwischen registriertem Verstärkungsgrad und aufgezeichnetem Signal außerordentlich exakt ist.

In F i g. 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines linearen, passiven Steuerungsnetzwerkes 23 dargestellt. Der Eingang 32 schließt sich an den Ausgang des Bandpaßfilters 22 in F i g. 1 an. Wie in dieser Figur liegt der Ausgang 31 des Steuerungsnetzwerkes 23

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der aus drei Bits bestehenden Zahl dar, wobei der höchstem Maße reproduzierbaren Verstärkungsgrad. Schaltzustand des Flip-Flops entweder »Eins« oder Die passiven Bauelemente des Steuerungsnetzwerkes »Null« bedeutet. Die Spannung an den verschiedenen altern praktisch kaum. Außerdem hat das Steue-Steuereingängen 40 bis 42 ist die jeweilige Ausgangs- rungsnetzwerk innerhalb eines großen Bereiches von spannung eines der Flip-Flops. Die beispielsweise am 5 im Digitalregister 43 gespeicherten Zahlen eine in Steuereingang 40 liegende Spannung ist in Abhängig- hohem Maße lineare Charakteristik. Ein wesentliches keit davon, ob das zugehörige Bit »Eins« oder »Null« Merkmal des Steuerungsnetzwerkes nach F i g. 2 beenthält, positiver oder negativer Polarität. Selbstver- steht darin, daß eine Aufzeichnung der im Digitalständlich kann die Zuordnung auch umgekehrt sein, register 43 gespeicherten Zahl, wie sie beispielsweise so daß »Eins« einer negativen Polarität entspricht. io das Registriergerät 29 in F i g. 1 vornimmt, exakt eine

Ein Schalter 49 verbindet einen Widerstand 52 mit digitale Darstellung des tatsächlich vom Steuerungs-

dem Ausgang 31, sofern die Spannung am Steuerein- netzwerk 23 erzielten Verstärkungsgrades ist.

gang 40 positiv ist, während er diesen Widerstand Bei der in F i g. 3 dargestellten Schaltung handelt

vom Ausgang 31 trennt, sofern am Steuereingang 40 es sich um ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel

eine negative Spannung liegt. In gleicher Weise funk- 15 der Schaltung nach Fig. 1, bei dem der Verstär-

tionieren Schalter 47 und 48, die Widerständen 50 kungsgrad des linearen, positiven Steuerungsnetz-

und 51 zugeordnet sind. Die Schalter 47 bis 49 kön- Werkes 23 entsprechend einer vorgegebenen Funktion

nen bekannte Multiplexschalter sein, beispielsweise der Zeit variiert wird. Das lediglich als Block dar-

Transistorschalter, wie sie in der USA.-Patentschrift gestellte Steuerungsnetzwerk 23 in F i g. 3 entspricht

2 962 603 beschrieben sind. Alle drei in Reihe mit 20 demjenigen in F i g. 2. Ebenso entsprechen diejenigen

jeweils einem Schalter geschalteten Widerstände 50 Bauelemente der Fig. 3 denjenigen der in Fig. 1 ge-

bis 52 sind parallel zueinander geschaltet, und diese zeigten Schaltung, die mit denselben Bezugszeichen

Parallelschaltung liegt in Reihe mit einem Wider- versehen sind. Die dem Steuerungsnetzwerk 23 vom

stand 53, der einseitig geerdet ist. Da der Ausgang Befehlsgeber 24 zugeführten digitalen Steuersignale

31, der den Eingang des Verstärkers 26 darstellt, 25 werden ebenfalls in Abhängigkeit von der Zeit so

mit dem nicht geerdeten Ende des Widerstandes 53 variiert, daß der Verstärkungsgrad des Steuerungsnetz-

verbunden ist, bilden die Widerstände 50 bis 53 einen werkes 23 die gewünschte Zeitabhängigkeit aufweist,

steuerbaren Spannungsteiler. Bei der Schaltung gemäß F i g. 3 ist ein dem Digi-

Um zu veranschaulichen, in welcher Weise die Wi- talregister 43 der F i g. 2 entsprechendes Digitalderstände 50 bis 52 ausgewählt werden, soll ange- 30 register in einem binären Zählwerk 60 als dessen nommen werden, daß das von der Spannung am Ausgang enthalten. Dieses Zählwerk zählt, wie oft Steuereingang 40 dargestellte Bit dasjenige größter die Spannung am Zählwerkseingang 62 in einen vor-Bedeutung der im Digitalregister 43 gespeicherten gegebenen Spannungsbereich fällt. Derartige Zahl-Zahl ist; das nächstgewichtigste Bit soll durch die am werke werden üblicherweise zum Zählen von Impul-Steuereingang 41 liegende Spannung dargestellt wer- 35 sen verwendet, wie dies bei diesem Ausführungsbeiden usw. Der Widerstand 53 ist klein gegenüber den spiel der Fall ist. Die Anzahl der vom Zählwerk 60 Widerständen 50 bis 52. Wird dann der Widerstand gezählten Impulse wird im Digitalregister gespei-51 doppelt so groß wie der Widerstand 52 und der chert, dessen Ausgänge in der Art gemäß F i g. 2 mit Widerstand 50 doppelt so groß wie der Widerstand dem Steuerungsnetzwerk 23 verbunden sind, so daß 51 gewählt, so ist der Verstärkungsgrad zwischen 40 dessen Verstärkungsgrad direkt proportional zu der dem Eingang 32 und dem Ausgang 31 direkt propor- im Digitalregister des Zählwerkes 60 gespeicherten tional zur Größe der im Digitalregister 43 gespeicher- Zahl und infolgedessen zu der vom Zählwerk 60 geten binären Zahl. Ist die am Steuereingang 42 lie- zählten Impulszahl ist. Infolgedessen müssen an den gende Spannung die einzige positive Spannung (ent- Zählwerkseingang 62 als Funktion der Zeit jeweils sprechend der binären Zahl »001«), so erscheint ein 45 so viel Impulse gelegt werden, daß die binäre Zahl gewisser Bruchteil der am Eingang 32 liegenden Span- im Digitalregister des Zählwerkes dem jeweiligen nung am Ausgang 31, wobei die Größe dieses Bruch- Wert der vorgegebenen Zeitfunktion entspricht,
teils von dem sich bei diesem Beispiel aus den Wider- In F i g. 4 ist eine Verstärkungsgradfunktion geständen50und53zusammensetzendenSpannungsteiler zeigt, die mit Hilfe der Schaltung nach Fig. 3 erbestimmt wird. Liegt hingegen am Steuereingang 41 5° zeugt werden kann. Es soll als Beispiel angenommen die einzige positive Spannung (entsprechend der Zahl werden, daß die glatte Kurve 63 eine geeignete Ver- »010«), so ist der im Widerstand 51 fließende Strom Stärkungsgradfunktion zur Verarbeitung von Seismoungefähr doppelt so groß wie der Strom im Wider- metersignalen darstellt. Die Verstärkungsgradfunkstand 50, so daß am Ausgang 31 eine doppelt so tion kann statt in Verstärkungsgradwerten in den große Spannung wie beim vorhergehenden Beispiel 55 Zahlen aufgetragen werden, die das Zählwerk 60 entsteht. Liegen an beiden Steuereingängen 41 und speichert, da der Verstärkungsgrad des Steuerungs-42 positive Spannungen (entsprechend der Zahl netzwerkes 23 proportional zu dem im Zählwerk ge- »011«), so erscheint am Ausgang 31 die dreifache speicherten Wert ist. Der von der Schaltung gemäß Spannung. Selbstverständlich kann die Schaltung ge- F i g. 3 erstellte Kurvenzug gibt eine gute Näherung maß F i g. 2 in der Weise erweitert werden, daß sie 60 für die Kurve 63. Diese Näherung wird auf folgende eine größere Zahl von Bits zu repräsentieren vermag, Weise erreicht: Zunächst wird durch besondere wodurch auch die Abstufung der Verstärkungsgrad- Schaltelemente das Zählwerk auf den Wert c₀, den steuerung verfeinert wird. Beispielsweise ermöglicht Anfangswert der Kurve 63 eingestellt, worauf dem eine Schaltung von 14 Bits 16 384 mögliche Verstär- Zählwerk 60 Impulse mit einer solchen Impulsfolgekungsgradwerte. 65 frequenz Z₁ zugeführt werden, daß der Zählwerkstand

Das lineare, passive Steuerungsnetzwerk 23 ge- zur Zeit I₁ C₁ (der zweite Wert auf der Kurve 63) ist. maß F i g. 2 bewirkt einen der im Digitalregister 43 Dann werden dem Zählwerk Impulse mit einer kleigespeicherten Zahl exakt entsprechenden und in neren Impulsfolgefrequenz /₂ zugeführt, so daß der

ist. Der Ausgang der Digitalkomparatorschaltung 68 liegt am »^«-Eingang (Einstelleingang) eines ersten Flip-Flops 76. In gleicher Weise sind die Ausgänge der übrigen Digitalkomparatorschaltungen 69 und 70 5 mit den »^«-Eingängen der entsprechenden Flip-Flops 77 und 78 sowie mit dem »R «-Eingang (Rückstelleingang) des jeweils vorhergehenden Flip-Flops über eine der Oder-Schaltungen 88 bis 90 verbunden. So ist also beispielsweise die Digitalkomparatorschal-

Zählwerksstand zur Zeit t₂ den Wert C₂ annimmt
(dritter Wert auf der Kurve 63). Dies wird so lange
fortgesetzt, bis der Zählwerksstand gleich dem höchsten Wert auf der Kurve 63 ist, worauf dem Zählwerk keine weiteren Impulse mehr zugeführt werden.
Bei der Schaltung gemäß F i g. 3 wird dies auf folgende Weise erreicht: an den Zählwerkseingang 62
des binären Zählwerkes 60 werden die Ausgänge von
Impulsgeneratoren 64 bis 66 so angeschlossen, daß

zu den Zeiten t_v t„ usw. jeweils von einem Impuls- io tung 69 mit dem »^«-Eingang des Flip-Flops 77 und generator auf den nächsten übergegangen wird. Dies dem »R«-Eingang des Flip-Flops 76 über die Oderbedeutet, daß das lineare, passive Steuerungsnetz- Schaltung 88 verbunden. Der Ausgang eines jeden werk 23 mehr Widerstände als die drei Widerstände der Flip-Flops 76 bis 78 ist mit einem Eingang je-50 bis 52 der F i g. 2 und das Digitalregister des weils einer Und-Schaltung 79 bis 81 verbunden, und Zählwerkes 60 eine entsprechend größere Anzahl 15 an den anderen Eingängen dieser Und-Schaltungen von Bits haben muß. liegt jeweils einer der Impulsgeneratoren 64 bis 66,

Der Ausgangswert C₀ wird bei der Schaltung ge- die die Impulsfolgefrequenzen f_v /₂ ... /„ haben. Die maß F i g. 3 durch ein Anfangsverstärkungsfaktor- Ausgänge aller dieser Und-Schaltungen 79 bis 81 Speicherregister 74 gesetzt, das hinsichtlich seines sind mit den Eingängen einer Oder-Schaltung 82 ver-Schaltungsaufbaus dem Digitalregister 43 entspricht, ao bunden, deren Ausgang an einer Ausgangsklemme 86 Das Speicherregister 74 ist mit einer Und-Schaltung liegt.

61 verbunden, die, wenn sie im Durchlaßzustand be- Wenn die vom Taktgeber 67 erzeugte digitale Zahl

trieben wird, den Inhalt des Speicherregisters 74 in gleich der im Speicherregister 71 gespeicherten und der Weise an das Zählwerk 60 gibt, daß der Inhalt der Zeit i„ entsprechenden Zahl ist, so gibt die Digides digitalen Ausgangsregisters des Zählwerkes durch 25 talkomparatorschaltung 68 ein Ausgangssignal ab, den Inhalt des Speicherregisters 74 ersetzt wird. welches das Flip-Flop 76 betätigt, so daß dieses eben-

Ein Start-Rückstellkreis 75 gibt bei Betätigung von falls ein Ausgangssignal erzeugt. Dieses Ausgangs-Hand oder automatisch ein Signal an die Und-Schal- signal liegt am Eingang der Und-Schaltung 79, so tung 61 ab, damit der Inhalt des Anfangsverstär- daß nun der Ausgang des Impulsgenerators 64 an kungsfaktor-Speicherregisters 74 in das digitale Aus- 30 die Oder-Schaltung 82 gelegt wird. Infolgedessen gangsregister des Zählwerkes 60 übertragen wird. Die erscheint eine Impulsfolge mit einer Impulsfolge-Zahl, die im Speicherregister 74 gespeichert wird, frequenz f_t am Ausgang der Oder-Schaltung 82 und kann durch Handprogrammierschalter eingegeben damit an der Ausgangsklemme 86. Wenn das Auswerden, die die Flip-Flops dieses Speicherregisters gangssignal des Taktgebers 67 die der Zeit t_t entspreansteuern; dies kann auch bei den anderen digitalen 35 chende Zahl erreicht, so gibt die Digitalkomparator-Speicherregistern dieser Schaltung der Fall sein. schaltung 69 ein Ausgangssignal ab, das an den

Als Zeitbezügssignalquelle für die Erzeugung der »^«-Eingang des Flip-Flops 77 und an den »i?«-Ein-Verstärkungsfaktorfunktion mit Hilfe der Impuls- gang des Flip-Flops 67 gelangt. Infolge des von der generatoren 64 bis 66 dient ein digitaler Taktgeber Digitalkomparatorschaltung 69 an das Flip-Flop 76 67, der an Digitalkomparatorschaltungen 68 bis 70 40 gelegten Signals wird dieses Flip-Flop stillgelegt, so Zeitablaufsignale in Form digital dargestellter Zah- daß die Und-Schaltung 79 den Impulsgenerator 64 len abgibt. Obwohl als Ausgang des Taktgebers 67 von der Oder-Schaltung 82 trennt. Das von der lediglich ein Signalkanal dargestellt ist, so gibt er Digitalkomparatorschaltung 69 an das Flip-Flop 77 doch ein digitales Signal in paralleler Form ab, d. h., gelegte Signal ruft ein Ausgangssignal an diesem Flipebenso wie der Ausgang des binären Zählwerkes 60 45 Flop hervor, so daß die Und-Schaltung 80 die vom werden die die verschiedenen Bits einer Zahl dar- Impulsgenerator 65 erzeugten Impulse an die Oderstellenden Signale gleichzeitig auf einem mehr- Schaltung 82 legt. Infolgedessen ändert sich die Imphasigen Leiter abgegeben, statt sie hintereinander in pulsfolgefrequenz der an der Ausgangsklemme 86 erlediglich zwei Leitern zu erzeugen. Als digitaler Takt- scheinenden Impulse von Z₁ in /₂. Der höchste Wert geber kann beispielsweise ein binäres Zählwerk wie 50 auf der Kurve 63, der Wert c_f, ist in einem Endverdas Zählwerk 60 dienen, das die Ausgangssignale Stärkungsfaktor-Speicherregister 84 gespeichert, das eines äußerst exakten Oszillators zählt. Der Takt- in seinem Aufbau dem Speicherregister 74 entspricht, geber 67 wird von einer nicht dargestellten Vorrich- Sein Ausgang liegt zusammen mit dem digitalen Austung ausgelöst, um ihn beispielsweise mit irgend- gangsregister des binären Zählwerkes 60 am Eingang einem seismologischen Ereignis zu synchronisieren. 55 einer Digitalkomparatorschaltung 85, die dann ein Entsprechend dem Anfangsverstärkungsfaktor- Ausgangssignal abgibt, wenn die beiden an ihren Ein-Speicherregister 74 sind weitere Speicherregister 71 gangen liegenden binären Zahlen gleich sind. Eine bis 73 vorgesehen, in denen digital diejenigen Zeiten Inverterschaltung 91 gibt dann ein Ausgangssignal gespeichert sind, in denen von einem der Impuls- ab, wenn die Komparatorschaltung 85 kein Ausgeneratoren 64 bis 66 auf den nächsten umgeschal- 60 gangssignal erzeugt. Infolgedessen gibt die Invertertet wird. Jede der in den Speicherregistern 71 bis 73 schaltung 91 während des ersten Teils des Betriebs gespeicherten Zahlen wird in paralleler Form zusam- der Schaltung gemäß F i g. 3 ein Signal an einen der men mit dem Ausgangssignal des Taktgebers 67 an Eingänge einer Und-Schaltung 83 ab, so daß die an eine der Digitalkomparatorschaltungen 68 bis 70 ge- der Ausgangsklemme 86 erscheinenden Impulse an legt. Diese Digitalkomparatorschaltungen ergeben ein 65 den Zählwerkseingang 62 des Zählwerkes 60 gelan-Ausgangssignal, wenn das Ausgangssignal des digi- gen. Wenn die im Zählwerk vorhandene Zahl gleich talen Taktgebers 67 der Zeit entspricht, die in dem der im Endverstärkungsfaktor-Speicherregister 84 gezugehörigen Speicherregister 71 bis 73 gespeichert speicherten Zahl ist, erzeugt die Inverterschaltung 91

ίο

kein Ausgangssignal mehr, so daß die Und-Schaltung 83 die Ausgangsklemme 86 vom Zählwerkseingang 62 trennt. Da dem Zählwerk 60 keine weiteren Impulse mehr zugeführt werden, bleibt der Zählwerksstand beim Wert c, stehen, so daß wegen der Digitalkomparatorschaltung 85 und der Inverterschaltung 91 die Und-Schaltung 83 die Ausgangsklemme 86 vom Zählwerkseingang 62 getrennt hält. Da nun aber die Inverterschaltung 91 kein Ausgangssignal

100 zugeführt werden, ist mit der notwendigen Teilschaltung versehen, um ihren Elektronenstrahl je_r weils beim Eintreffen eines Impulses vom Impulsjgenerator 100 von einer ihrer Anoden 111 auf die 5 nächstfolgende umzuschalten. Wie die F i g. 6 zeigt, liegen die Anoden 111 an Impulsgebern 112, die jeweils einen Impuls an Ausgangsleiter 113 bis 122 abgeben, wenn die Magnetron-Zählröhre 101 von einer Anode auf die nächtfolgende Anode 111 weiterschal·-

mehr abgibt, erzeugt eine an deren Ausgang liegende io tet. Bei den Impulsgebern 112 kann es sich um übr Inverterschaltung 87 ein Ausgangssignal, das über die liehe i?C-Differentiatoren handeln. Die Magnetron-Oder-Schaltungen 88 bis 90 an die »i?«-Eingänge der Zählröhre 101 sowie die ihr nachgeschalteten Impuls-Flip-Flops 76 bis 78 gelegt wird, so daß die Und- geber 112 können aber auch durch jedes beliebige Schaltungen 79 bis 81 sperren. Verteilernetzwerk ersetzt werden, das laufend an-

Die beschriebene Funktionsweise der Schaltungen 15 kommende Impulse des Impulsgenerators 100 so vergemäß F i g. 3 zeigt ein neues Merkmal der Erfin- arbeitet, daß an den Ausgangsleitern 113 bis 122 dung. Entsprechend einer vorgegebenen Verstär- nacheinander jeweils ein Impuls erscheint. Beispiele kungsfaktorfunktion werden digitale Verstärkungs- solcher Verteilernetzwerke, auch solcher mit Magnefaktor-Steuersignale erzeugt und an das Steuerungs- tron-Zählröhren zeigt die Zeitschrift Electronic Ennetzwerk 23 gelegt, ohne daß hierzu Funktionen in ao gineering, Bd. 26, Februar 1954, S. 56 bis 62.
analoger Darstellung erzeugt werden müssen, wie F i g. 6 zeigt die Diodenmatrize 104, die mit den

dies bei den bekannten Steuerschaltungen für Ver- Diodenmatrizen 105 und 106 identisch ist. In dieser stärker der Fall ist. Dies ist aber deshalb vorteilhaft, Diodenmatrize kreuzen die zehn Ausgangsleiter 113 weil durch die Verwendungen von Funktionen in di- bis 122 zehn andere Leiter 125 bis 134. Die beiden gitaler Darstellung die Genauigkeit sowie die Anpas- 25 Leitergruppen sind voneinander mit Ausnahme der sungsfähigkeit der Steuerschaltung wesentlich erhöht Stellen isoliert, an denen Dioden, wie beispielsweise wird. die Diode 123, Querverbindungen herstellen. Bei der

In F i g. 5 ist ein anderes Ausführungsbeispiel einer gezeigten Schaltung erscheint ein beispielsweise dem Schaltung zur Erzeugung solcher Impulsfolgen dar- Ausgangsleiter 122 aufgeprägter negativer Impuls an gestellt, mit deren Hilfe das binäre Zählwerk 60 30 den Leitern 126 und 128 bis 130, nicht jedoch an den (F i g. 3) und das Steuerungsnetzwerk 23 die vorgege- Leitern 125, 127 und 131 bis 134, da dort keine bene Verstärkungsfaktorfunktion erzeugen können. Dioden zur Herstellung von Querverbindungen vor-Die Ausgangsklemme 86 in Fig. 5 entspricht der- gesehen sind; so fehlt beispielsweise zwischen dem jenigen in Fig. 3 und ist über die Und-Schaltung 83 Ausgangsleiter 122 und dem Leiter 125 eine verbinmit dem Zählwerkseingang 62 des Zählwerkes 60 35 dende Diode.

verbunden. In der Schaltung nach F i g. 5 ist lediglich Wie F i g. 6 zeigt, ist der Leiter 134 über Dioden

ein Impulsgenerator 100 vorgesehen und nicht meh- mit neun der zehn Ausgangsleiter 113 bis 122 verrere Impulsgeneratoren 64 bis 66 wie in Fig. 3. Die- bunden, wohingegen der Leiter 133 nur noch mit ser Impulsgenerator erzeugt Impulse mit einer festen, acht Ausgangsleitern verbunden ist; der Leiter 132 ist vorgegebenen Impulsfolgefrequenz und gibt diese 40 mit sieben Ausgangsleitern verknüpft usf., und Impulse an eine Kette von Frequenzteilern weiter,
die ein Teilverhältnis von 10:1 aufweisen und bei
diesem Ausführungsbeispiel aus Magnetron-Zählröhren (magnetron beam switchingtubes) 101, 102

und 103 sowie Diodenmatrizen 104, 105 und 106 45 an den Ausgangsleitern il3 bis 122 und an den Leiaufgebaut sind. Das Verhältnis, in dem die Impuls- tern 125 bis 134 auftretenden Impulse aufgezeichnet folgefrequenz des Impulsgenerators 100 von den sind. Die Diagramme 213 bis 222 zeigen, wie infolge Frequenzteilern geteilt wird, kann mit Hilfe eines der Magnetron-Zählröhre 101 Impulse nacheinander Neigungsänderungsregisterzählwerkes (slope change an den Ausgangsleitern 113 bis 122 auftreten, wobei register counter), das sich aus Magnetron-Zählröhren 50 das Diagramm 213 zum Ausgangsleiter 113 gehört 108 bis 110 aufbaut, gesteuert werden. Von einem usf. Die Diagramme 225 bis 234 der Fig. 7 Speicher 135 werden Taktgeberimpulse an diese zeigen hingegen die Impulsfolgen der verschiedenen Magnetron-Zählröhren gelegt, so daß das Teilverhält- Leiter 125 bis 134, wobei beispielsweise das Dianis für die Impulsfolgefrequenz des Impulsgenerators gramm 225 zum Leiter 125 gehört usw. Greift man 100 entsprechend der vorgegebenen Verstärkungs- 55 das Diagramm 234 heraus, so zeigt sich, daß eine faktorfunktion verändert werden kann. Als Ergebnis Folge von zehn Impulsen an den Ausgangsleitern 113 stehen an der Ausgangsklemme 86 Gruppen von Im- bis 122 zu neun Impulsen am Leiter 134 führt. Diepulsfolgen zur Verfügung, deren Impulsfolgefrequen- selbe Impulsfolge an den Ausgahgsleitern führt jezen sich zeitlich entsprechend der vorgegebenen Ver- doch am Leiter 135 nur zu acht und am Leiter 132 Stärkungsfaktorfunktion ändern. Mit der Schaltung 60 nur zu sieben Impulsen. Ist / die Impulsfolgefrequenz gemäß F i g. 5 läßt sich also dasselbe Ergebnis erzie- des Impulsgenerators 100, so ist die mittlere Impulslen wie mit der Schaltung nach Fig. 3, jedoch ohne folgefrequenz am Leiter 134 0,9/, am Leiter 133 Verwendung mehrerer Impulsgeneratoren. 0,8/ usw.

Die Funktionsweise der Schaltung gemäß F i g. 5 In der Schaltung nach F i g. 5 wählen die Magne-

wird nun an Hand der F i g. 5 bis 7 erläutert. Der 65 tron-Zählröhren 108, 109 und 110 den Bruchteil der

der Leiter 125 schließlich hat keinerlei Verbindung mehr mit den Ausgangsleitern 113 bis 122. Das Ergebnis, das sich mit einer solchen Diodenmatrize erzielen läßt, zeigt die F i g. 7, in der über der Zeit die

Impulsgenerator 100 erzeugt eine Impulsfolge mit
einer festen Impulsfolgefrequenz/. Die Magnetron-Zählröhre 101, der die Impulse des Impulsgenerators

Impulsfolgefrequenz / aus, der an die Ausgangsklemme 86 gelangt, indem sie die entsprechenden Ausgangsleitungen der Diodenmatrizen 104 bis 106

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auswählen. Eine im¹ Speicher 135 gespeicherte Impulsfolge bestimmt, wie lang die verschiedenen Impulsfolgefrequenzen an der Ausgangsklemme 86 er-'scheinen; bei dem Speicher 135 kann es sich um ein Wiedergabegerät für ein Magnetband handeln, auf dem die Steuerimpulse gespeichert sind. In F i g. 8 sind über der Zeit die Impulse aufgetragen, wie sie vom Speicher 135 beispielsweise abgegeben werden können, um die in F ϊ g. 4 dargestellte Verstärkungs-

Ehe also die Schmitt-Trigger-Schaltung 136 einen Impuls abgibt, gelangen von jeweils tausend an die Zählröhre 101 gelegten Impulsen neunhundert an die Ausgangsleitung 147, einhundert an die Zähl-5 röhre 102, neunzig an eine Ausgangsleitung 159 der Oder-Schaltung 160, zehn an die Zählröhre 103 und neun Impulse an eine Ausgangsleitung 181 einer Oder-Schaltung 182. Zwischen der Ausgangsleitung 159 und dem Eingang der Oder-Schaltung 180 liegt

faktorkurve in guter Annäherung herzustellen. Je- io eine Verzögerungsschaltung 183, so daß die von der doch sorgen die in Fig. 8 gezeigten Impulse für eine Oder-Schaltung 160 an die Oder-Schaltung 180 gehäufigere Neigungsänderung als der Polygonzug in legten Impulse nicht mit den von der Oder-Schaltung Fig. 4. 148 an die Oder-Schaltung 180 gelegten Impulse zu-

Die vom Speicher 135 abgegebene Impulsfolge sammenfallen. Eine weitere Verzögerungsschaltung wird an eine Schmitt-Trigger-Schaltung 136 gelegt, 15 184 mit einer sich von der Verzögerungszeit der Vermit deren Hilfe die Impulse in der erforderlichen zögerungsschaltung 183 unterscheidenden Verzöge-Weise geformt werden. Der Ausgang der Schmitt- rungszeit liegt zwischen der Oder-Schaltung 182 und Trigger-Schaltung 136 ist mit dem Eingang der Ma- der Oder-Schaltung 180, so daß keiner der von den gnetron-Zählröhre 110 verbunden, die mit den Oder-Schaltungen 148,160 und 182 kommenden ImMagnetron-Zählröhren 103, 108 und 109 identisch 20 pulse an der Oder-Schaltung 180 mit irgendeinem ist. anderen Impuls zusammenfallen kann. Infolgedessen

Bei der Erläuterung der Wirkungsweise der Schal- erscheinen an den Eingängen der Oder-Schaltung

tung nach F i g. 5 wird mit dem Zustand begonnen, 180 von den Diodenmatrizen 104, 105 und 106 zu-

in dem die höchste Impulsfolgefrequenz an die Aus- sammengenommen 999 Impulse von jeweils tausend

gangsklemme 86 gelegt wird. Dann sind die Magne- 25 vom Impulsgenerator 100 an die Zählröhre 101 ge-

tron-Zählröhren 108 bis 110 mittels einer nicht dar- legten Impulsen. Diese 999 Impulse erscheinen auch

gestellten Hilfsschaltung so eingestellt, daß ihre Aus- an der Ausgangsklemme 86.

gangssignale an ihren jeweils ersten Anoden liegen, Der erste von der Schmitt-Triggerschaltung 136 an die mit Und-Schaltungen 137, 149 und 161 verbun- die Zählröhre 110 gelegte Impuls schaltet deren Ausden sind. Ehe von der Schmitt-Trigger-Schaltung 136 30 gang von einer Anode auf die nächste Anode, so daß ein Impuls an die Magnetron-Zählröhre 110 gelegt die Und-Schaltung 161 sperrt und die Und-Schaltung wird, funktioniert die Schaltung nach F i g. 5 folgen- 162 durchläßt. Da die letztere mit dem dem Leiter dermaßen: Bei jeweils zehn vom Impulsgenerator 100 133 in F i g. 6 entsprechenden Leiter der Diodenan die Magnetron-Zählröhre 101 gelegten Impulsen matrize 106 verbunden ist, erzeugt die Oder-Schalerscheinen neun Impulse am Leiter 134 der Dioden- 35 tung 182 nun acht Impulse für jeweils tausend vom matrize 104 und damit am einen Eingang der Und- Impulsgenerator 100 erzeugte Impulse. An der Aus-Schaltung 137. Da die Magnetron-Zählröhre 108 so gangsklemme 86 erscheinen also 998 Impulse für jerückgestellt wurde, daß sie an den anderen Eingang weils eintausend an die Zählröhre 101 gelegte Imder Und-Schaltung 137 einen Impuls legt, läßt diese pulse. Wenn die Schmitt-Trigger-Schaltung 136 den Und-Schaltung die neun Impulse durch, so daß sie 40 neunten Impuls an die Zählröhre 110 abgegeben hat, an eine Oder-Schaltung 148 und von dort an deren so schaltet diese auf die mit einer Und-Schaltung 170 Ausgangsleitung 147 gelangen. Infolgedessen wer- verbundene Anode weiter. Die die Und-Schaltung den in der Ausgangsleitung 147 für jeweils zehn an 170 steuernde Anode der Schaltröhre 110 ist aber die Magnetron-Zählröhre 101 gelegte Impulse neun auch mit dem Eingang der Schaltröhre 109 verbun-Impulse erzeugt, die an eine Oder-Schaltung 180 ge- 45 den. Die Schaltung dieser Schaltröhre ist so ausgebillegt werden. Diese arbeitet ebenso wie die Oder- det, daß, wenn die Schaltröhre 110 den zehnten Im-Schaltung 148, so daß diese Impulse auch an der puls von der Schmitt-Triggerschaltung 136 erhält, die Ausgangsklemme 86 erscheinen. In derselben Weise Und-Schaltung 170 sperrt und die Und-Schaltung ist die Und-Schaltung 149 mit einem dem Leiter 134 161 zur Abgabe eines Impulses veranlaßt, der Ausentsprechenden Leiter der Diodenmatrize 105 ver- 50 gang der Zählröhre 109 von einer Anode zur nächbunden, so daß von jeweils zehn an die Magnetron- sten weitergeschaltet wird, so daß nunmehr die Und-Zählröhre 102 gelegten Impulsen neun Impulse an Schaltung 150 Impulse abgeben kann. Infolgedessen der Ausgangsklemme 86 erscheinen. Ebenso führen erscheinen nun an der Ausgangsklemme 86 989 Imzehn an die Magnetron-Zählröhre 103 gelegte Im- pulse für jeweils tausend vom Impulsgenerator 100 pulse zu neun Impulsen an der Und-Schaltung 161 55 erzeugte Impulse. Empfängt die Zählröhre 109 den und somit an der Ausgangsklemme 86. Die an den zehnten Impuls, so gibt sie einen Impuls an den EinEingang der Magnetron-Zählröhre 102 gelegten Im- gang der Zählröhre 108 ab, worauf diese die Undpulse stammen vom Ausgang der Magnetron-Zähl- Schaltung 138 zur Abgabe von Impulsen veranlaßt; röhre 101. Die Magnetron-Zählröhre 102 weist eine infolgedessen erscheinen an der Ausgangsklemme 86 Schaltung auf, die dann anspricht, wenn die Magne- 60 899 Impulse für jeweils tausend vom Impulsgeneratron-Zählröhre 101 von der neunten auf ihre zehnte tor 100 erzeugte Impulse. Auf diese Weise kann die Anode umgeschaltet wird, so daß in diesem Fall auch Impulsfolgefrequenz an der Ausgangsklemme 86 zwidie Magnetron-Zählröhre 102 auf die nächste Anode sehen 999 Impulsen und 0 Impulsen pro eintausend umschaltet. Infolgedessen liegen an der Magnetron- vom Impulsgenerator erzeugter Impulse variiert wer-"Zählröhre 102 nur ein Zehntel der an der Zählröhre 65 den, und zwar in Schritten von jeweils einem Impuls 101 liegenden Impulse. In gleicher Weise gelangt an pro 1000 Impulse des Impulsgenerators 100. Eine die Magnetron-Zählröhre 103 von jeweils zehn an noch größere Anzahl von Impulsfolgefrequenzschritdie Zählröhre 102 gelegten Impulsen nur ein Impuls. ten kann auf einfache Weise dadurch erzielt werden,

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daß die Anzahl der Diodenmatrizen in der Schaltung gistriergerät 29 aufgezeichnet werden, hält das Renach F i g. 5 erhöht wird. gestriergerät die tatsächlich vom Steuerungsnetzwerk F i g. 9 zeigt eine weitere Schaltung zur Erzeugung 23 erzeugte Verstärkungsfaktorfunktion in digitaler digitaler Verstärkungsfaktorsteuersignale, die insbe- Form fest, so daß dieselbe Genauigkeit wie bei den sondere auch die selbsttätige Regelung des Verstär- 5 anderen Ausführungsbeispielen erzielt wird,
kungsfaktors erlaubt. Die Wirkungsweise der Schal- In Fig. 10 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei tung nach F i g. 9 entspricht weitgehend derjenigen dem das Netzwerk zur Erzeugung digitaler Verstärder Schaltung nach F i g. 3, jedoch werden die an den kungsfaktor-Steuersignale zur Steuerung mehrerer Eingang der Und-Schaltung 83 gelegten und vom Seismosignalkanäle verwendet wird. Außerdem ist binären Zählwerk 60 gezählten Impulse von einem io eine weitere Teilschaltung zur Erzeugung der digi-FM-Modulator 260 erzeugt. Ein automatischer Ver- talen Verstärkungsfaktor-Steuersignale gezeigt. Diestärkungsregler 259 liegt mit seinem Eingang am jenigen Bauelemente, die mit denselben Bezugs-Ausgang des Verstärkers 26 und gleicht in seinem zeichen wie in Fig. 1 versehen wurden, erfüllen Aufbau völlig denjenigen Schaltungen, die, gesteuert dieselben Funktionen wie die entsprechenden Bauvom Ausgang eines Verstärkers, ein Steuersignal zur 15 elemente in Fig. 1. Bei den entsprechenden Bauselbsttätigen Verstärkungsfaktorregelung erzeugen, elementen eines weiteren Seismosignalkanals wurde das an ein steuerbares Verstärkerelement gelegt wird. den Bezugszeichen ein Strich hinzugefügt.
Derartige Schaltungen weisen normalerweise eine Wenn ein Schalter 304 an seinem Kontakt 303 Gleichrichterschaltung auf, der ein Filter nachge- liegt, wie dies in F i g. 10 der Fall ist, so arbeitet die schaltet ist, um den Anstieg des Verstärkungsfaktors ao Schaltung mit automatischer Verstärkungsfaktorregezu steuern; eine solche Schaltung zeigt beispielsweise lung. Die Ausgänge der automatischen Verstärkungsdie USA.-Patentschrift 2 935 697. Wenn ein Schalter regler 259 und 259' sind jeweils mit einer von zwei 251 an seinem Kontakt 250 liegt, wie dies in F i g. 9 Torschaltungen 301 und 302 verbunden. Die Ausder Fall ist, so wird die Ausgangsfrequenz des gänge eines Mehrfachkopplers 300 sind mit den Ein-FM-Modulators 260 entsprechend der Amplitude des 25 gangen dieser Torschaltungen verbunden, so daß die vom Verstärkungsregler 259 abgegebenen Signals Torschaltung 301 innerhalb einer Periode und die moduliert. Je mehr die Ausgangsspannung des Ver- Torschaltung 302 während einer anderen Periode im stärkers 26 eine vorgegebene Grenze unterschreitet, Durchlaßzustand betrieben wird. Ein Analog-Digitalum so größer ist die Amplitude des vom Verstär- Wandler 305 erzeugt an seinem Ausgang eine digikungsregler 259 abgegebenen und an den Eingang 30 tale Darstellung der an seinem Eingang 311 liegenden des Modulators 260 gelegten Steuersignals, so daß analogen Spannung. Der Ausgang dieses Wandlers auch die Frequenz des Ausgangssignals des Modula- 305 ist mit den Eingängen zweier Und-Schaltungen tors 260 entsprechend zunimmt. Die Verstärkungs- 307 und 308 verbunden. An den Eingängen dieser faktorfunktion, die entsprechend den digitalen Und-Schaltungen liegen ferner die Ausgänge eines Steuersignalen des Zählwerkes 60 erzeugt wird, kann 35 weiteren Mehrfachkopplers 306, der die Und-Schalnur eine gleichförmige Funktion der Zeit sein, da die tung 307 zur Abgabe von Impulsen veranlaßt, wenn Zahl im digitalen Ausgangsregister des Zählwerkes die Torschaltung 301 im Durchlaßzustand betrieben 60 durch nichts herabgesetzt werden kann. Sofern in wird, und der die Und-Schaltung 308 zur Abgabe den Schaltungen nach den F i g. 3 und 9 binäre Zähl- von Impulsen veranlaßt, wenn die Torschaltung 302 werke verwendet werden, die sowohl aufwärts als 40 im Durchlaßzustand betrieben wird. Die Ausgänge auch abwärts zu zählen vermögen, so lassen sich hier- des Mehrfachkopplers 28 sind mit den Torschaltunmit auch Verstärkungsfaktorfunktionen herstellen, gen 25, 25' und 27 und 27' verbunden, so daß die die abfallende Abschnitte aufweisen. Dabei kann das Torschaltungen 25 und 27 bei offener Torschaltung Zählwerk beispielsweise dann mit Abwärtszählen be- 301 im Durchlaßzustand betrieben werden, wohinginnen, wenn an seinen Eingang ein entsprechendes 45 gegen die Torschaltungen 25' und 27' bei offener Steuersignal oder an Stelle von »l«-Impulsen»0«-Im- Torschaltung 302 im Durchlaßzustand betrieben pulse gelegt werden. werden. Ein Tatkgeber 310 gibt Impulse sowohl an Der Verstärkungsfaktor des Steuerungsnetzwerkes den Analog-Digital-Wandler 305 als auch die Mehr- 23 kann statt durch den automatischen Verstärkungs- fachkoppler 300, 306 und 28, um diese zu synchroregler 259 auch entsprechend einer vorgegebenen 50 nisieren.

Verstärkungsfaktorfunktion gesteuert werden, wenn Liegt der Schalter 304 an seinem Kontakt 303, wie der Schalter 251 an seinem Kontakt 252 liegt, der mit dies in Fig. 10 der Fall ist, so wird der Verstärdem Ausgang eines Analogfunktionengebers 261 ver- kungsfaktor der Steuerungsnetzwerke 23 und 23' bunden ist. Dieser erzeugt eine Spannung, die ent- selbsttätig geregelt. Bei offener Torschaltung 301 sprechend der vorgegebenen Verstärkungsfaktor- 55 liegt der Ausgang des automatischen Verstärkungsfunktion geändert wird und den FM-Modulator 260 reglers 259 am Eingang des Analog-Digital-Wandso steuert, daß das Steuerungsnetzwerk 23 die ge- lers 305, der das Verstärkungsfaktor-Steuersignal in wünschte Verstärkungsfaktorfunktion herstellt. Mit eine digitale Form umsetzt. In dieser Form wird es Hilfe eines Flip-Flops 258 werden die Ausgangs- dann an das Digitalregister 43 gelegt, über das es das signale des FM-Modulators 260 an die Und-Schal- 60 Steuerungsnetzwerk 23 steuert. Gleichzeitig wird das tung 83 gelegt, da dieses Flip-Flop eine Und-Schal- Ausgangssignal des Verstärkers 26 in eine digitale tung 257 steuert; diese Und-Schaltung gibt dann Im- Form umgesetzt und in einem der Kanäle des Repulse ab, wenn ein Startimpuls an den »^«-Eingang gistriergerätes 29 gespeichert, während ein anderer 262 des Flip-Flops 258 gelegt wird. Kanal des Registriergerätes den Inhalt des Digital-Bemerkenswert ist, daß in der Schaltung in F i g. 9 65 registers 43 speichert. Wird die Torschaltung 301 gezwar analoge Netzwerke zur Erzeugung digitaler Ver- schlossen und die Torschaltung 302 geöffnet, so gestärkungsfaktor-Steuersignale verwendet werden, da langt das Ausgangssignal des Verstärkungsreglers jedoch die digitalen Steuersignale selbst vom Re- 259' in digitaler Form an das Digitalregister 43'.

Gleichzeitig wird das Ausgangssignal des Verstärkers 26' in eine digitale Form umgesetzt und im selben Kanal des Registriergerätes gespeichert, in dem auch das Ausgangssignal des Verstärkers 26 gespeichert wurde, während der Kanal, in dem der Inhalt des Digitalregisters 43 gespeichert wurde, auch den Inhalt des Digitalregisters 43' speichert.

Liegt der Schalter 304 an seinem Kontakt 309, so ändert sich die Funktion der Schaltung lediglich insofern, als das an den Eingang des Analog-Digital-Wandlers 305 gelegte Verstärkungsfaktor-Steuersignal vom Analogfunktionengeber 253 statt von den automatischen Verstärkungsreglern 259 und 259' stammt. Ist der Schalter 304 hingegen von beiden Kontakten 303 und 309 abgehoben, so werden den Digitalregistern 43 und 43' einfach die von einem Digitalfunktionengeber 312 erzeugten digitalen Signale zugeführt, sofern ein Schalter 315 zwischen seinem Ausgang und den Eingängen der Oder-Schaltungen 313 und 314 geschlossen ist. Der Digitalfunktionengeber 312 wurde zuvor so rückgestellt, daß er die in ihm gespeicherten digitalen Zahlen in Übereinstimmung mit der zeitlichen Änderung der Verstärkungsfaktorfunktion abgibt.' Die Funktion des Digitalfunktionengebers 312 in der Schaltung nach F i g. 10 kann auch von einem Gerät übernommen werden, in dem zuvor die digitale Zeitfunktion gespeichert wurde. So können z. B. die Eingänge der Digitalregister 43 und 43' an den Ausgang eines Magnetbandwiedergabegerätes angeschlossen werden, auf dessen Magnetband zuvor die digitale Zeitfunktion gespeichert worden ist. Die digitale Zeitfunktion läßt sich aber auch auf Lochkarten speichern.

Wie im Fall der Schaltung nach F i g. 9 erzeugt auch die Schaltung gemäß Fig. 10 eine digitale Aufzeichnung des tatsächlichen Verstärkungsfaktors der Steuerungsnetzwerke 23 und 23', obwohl sie analoge Teilschaltungen zur Erzeugung digitaler Verstärkungsfaktor-Steuersignale aufweisen.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Schaltung zur Steuerung des Verstärkungsgrades eines Signalkanals entsprechend einer vorgegebenen Steuerfunktion, gekennzeichnet d u r c h ein lineares, passives Steuerungsnetzwerk (23) im Signalkanal, dessen Verstärkungsgrad durch ein an einen Steuereingang (33) angelegtes digitales Steuersignal steuerbar ist, sowie durch einen digitalen Steuersignalgeber (24) zur Abgabe der Steuerfunktion entsprechender digitaler Steuersignale, der an den Steuereingang des Steuerungsnetzwerkes angeschlossen ist (Fig. 1).

2. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichr net durch ein Registriergerät (29) zur Aufzeichnung der digitalen Steuersignale (Fig. 1).

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das als steuerbarer Abschwächer ausgebildete Steuernetzwerk (23) mehrere mittels Schaltern (47, 48, 49) in den Signalkanal einschaltbare Widerstände (50, 51, 52) aufweist und daß zur Betätigung der Schalter der mehrkanalige Steuereingang (40, 41, 42) an ein Digitalregister (43) des Steuersignalgebers (24) angeschlossen ist, mit dem an jeden Steuerkanal des Steuereingangs ein einer digitalen Zahl entsprechendes Steuersignal anlegbar ist (F i g. 2).

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schalter (47 bis 49) in Reihe mit dem ihm zugeordneten Widerstand (50 bis 52) liegt und die Serienschaltungen aus Schaltern und Widerständen parallel zueinander geschaltet sind und daß das Digitalregister (43) als binäres Digitalregister ausgebildet ist, wobei die Zahl seiner jeweils mit einem Steuerkanal des Steuerungsnetzwerkes verbundenen Ausgänge der Zahl der Bits der im Digitalregister gespeicherten digitalen Zahl entspricht (F i g. 2).

5. Schaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Digitalregister (43) gespeicherte digitale Zahl der Steuerfunktion entsprechend veränderbar ist.

6. Schaltung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einem Analogfunktionengeber (253) als Steuerfunktionsgeber ein Analog-Digital-Wandler (305) nachgeschaltet ist, dessen Ausgang mit dem Steuerungsnetzwerk gekoppelt ist (Fig. 10).

7. Schaltung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang des Steuersignalgebers (60) zur automatischen Verstärkungsregelung mit dem Ausgang des Signalkanals gekoppelt ist (Fig. 9 und 10).

8. Schaltung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere Signalgeneratoren mit unterschiedlicher Signalfolgefrequenz und durch mehrere den Signalgeneratoren nachgeschaltete unterschiedliche Frequenzteiler, deren Ausgänge an einem das Steuerungsnetzwerk steuernden Zählwerk liegen, sowie durch ein die Anschlußzeiten der Frequenzteilerausgänge an das Zählwerk bestimmendes Schaltnetzwerk zwischen den Frequenzteilern und dem Zählwerk.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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