DE1280305C2

DE1280305C2 - METHOD FOR NON-LINEAR CONVERSION OF A PULSE AMPLITUDE MODULATED INPUT SIGNAL OF ANY POLARITY INTO A PULSE CODE MODULATED SIGNAL

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Publication number: DE1280305C2
Application number: DE1966F0049587
Authority: DE
Inventors: Werner Dr.-Ing. 3416 Gieboldehausen; Bauch Helmut Dr.-Ing. 8500 Nürnberg Weiß
Original assignee: Tekade Feiten & Guilleaume Fernmeldeanlagen Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 8500 Nürnberg
Priority date: 1966-06-30
Filing date: 1966-06-30
Publication date: 1975-01-16
Also published as: DE1280305B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umformung eines pulsamplitudenmoduiierten Eingangssignais beliebiger Polarität in ein pulscodemoduiiertes Signal mittels eines Zählcodierer mit einer durch die exponentielle Entladekennlinie eines Kondensators verwirklichten nichtlinearen Quantisierungskennlinie, bei dem die Polarität der Abtastwerte des Eingangssignals festgestellt wird. The invention relates to a method for converting a pulse amplitude modulated input signal arbitrary polarity into a pulse code modulated signal by means of a counter encoder with a through the exponential discharge characteristic of a capacitor realized non-linear quantization characteristic, in which the polarity of the samples of the input signal is determined.

Das Prinzip des Zählcodierer ist beispielsweise in der Zeitschrift »Der Fernmeldeingenieur«, Heft 8, 1965, Abschnitt 3.2, auf S. 8 und 9 beschrieben. Darin ist ausgeführt, daß die pulsamplitudenmodulierten Proben zunächst in proportionale zeitliche Änderunger, umgewandelt werden, indem pulsdauermodulierte Impulse erzeugt werden. Die pulsdauermodulierten Impulse steuern über eine Torschaltung einen Pulsgenerator. Dieser gibt eine Pulsfolge ab, die Zahl der Impulse einer solchen Pulsfolge ist der Dauer des jeweils zugehörigen pulsdauermodulierten Impulses proportional und wird mittels eines Zählers gezählt. Das Prinzipschaltbild eines einfachen Pulsamplitudenmodulation - Pulslängenmodulation - Umwandler mit linearer Kennlinie ist in F i g. 8 mit zugehöriger Beschreibung in der »Nachrichtentechnischen Zeitschrift«, 1958, S. 194, angegeben. Die pulsamplitudenmoduiierten Impulse liefert ein Generator, der in Reihe mit einem Kondensator zwischen den beiden Ausgangsklemmen der Schaltung angeordnet ist. Pares allel zu dieser Reihenschaltung ist eine Diode mit der Anode an die erste Ausgangsklemme und den Kondensator und mit der Kathode an der zweiten Ausgangsklemme angeschaltet. An der zweiten Ausgangs-The principle of the counting encoder is, for example, in the magazine "Der Fernmeldeingenieur", issue 8, 1965, section 3.2, on p. 8 and 9. It is stated therein that the pulse amplitude modulated Samples first in proportional changes over time, can be converted by generating pulse width modulated pulses. The pulse width modulated Pulses control a pulse generator via a gate circuit. This emits a pulse train, the number the pulses of such a pulse train is the duration of the respective pulse duration modulated pulse proportional and is counted by means of a counter. The schematic diagram of a simple pulse amplitude modulation - Pulse length modulation - converter with a linear characteristic is shown in FIG. 8 with associated Description in the "Nachrichtenentechnische Zeitschrift", 1958, p. 194, given. The pulse amplitude modulated Pulses are supplied by a generator in series with a capacitor between the two Output terminals of the circuit is arranged. Pares allele to this series connection is a diode with the Anode to the first output terminal and the capacitor and to the cathode to the second output terminal turned on. At the second exit

klemme ist ferner der Minuspol einer Spannungsquelle angeschlossen, deren Pluspol über einen Widerstand mit der ersten Ausgangsklerorae verbunden ist. Zur Funktionsweise der Schaltung sei zunächst angenommen, daß der Kondensator entladen ist. Dann führt die Diode über den Widerstand und die Spannungsquelle Strom. Wegen des geringen Durchlaßwiderstandes der Diode ist dos Potential an den beiden Ausgangsklemmen ungefähr gleich. Gibt der Generator nun einen negativen Impuls ab, so wird die Diode gesperrt, und erst jetzt wird durch die SpannungsqueUe der Kondensator über den Widerstand und den Generatorinnenwiderstand aufgeladen, bis das Potential der Anode der Diode positiver als das der Kathode ist. Während dieser ganzen Zeit muß der vom Generator abgegebene negative Impuls anliegen. Die Entladung des Kondensators setzt ein, wenn die Anode der Diode positiver ist als die Kathode. Sie erfolgt dann aber nicht als Umladung über die Spannungsquelle, sondern sie erfolgt über den Widerstand und die Diode nach dem Verschwinden des negativen Impulses.The terminal is also connected to the negative pole of a voltage source, the positive pole of which is connected via a resistor is connected to the first exit clerorae. Let us begin with the functionality of the circuit assume that the capacitor is discharged. Then the diode leads across the resistor and the voltage source Current. Because of the low forward resistance of the diode, the potential is at both of them Output terminals roughly the same. If the generator now emits a negative pulse, the Diode blocked, and only now is the voltage source the capacitor is charged through the resistor and the internal generator resistance until the potential of the anode of the diode is more positive than that of the cathode. All this time must the negative pulse emitted by the generator is present. The capacitor discharges when the anode of the diode is more positive than the cathode. But then it does not take place as a recharge via the voltage source, but it takes place via the resistor and the diode after the negative has disappeared Impulse.

Für eine näherungsweise lineare Aufladung des Kondensators muß die Spannung der Spannungsquelle groß gegen die vom Generator abgegebene Impulsspannung sein. Nachdem diese Impulsspannung etwa Zwischen 10 und 15 V liegt, muß die Spannung der Spannungsquelle in der Größenordnung von einigen Kilovolt sein. Dabei geht jede Änderung der Spannung der Spannungsquelle in gleicher Größe als Fehler in die Modulation ein. Die Schaltung ist daher in dieser Form praktisch nicht verwertbar. Überdies ist sie prinzipiell nur zur Verarbeitung unipolarer Impulse vorgesehen.For an approximately linear charging of the capacitor, the voltage of the voltage source be large compared to the pulse voltage emitted by the generator. After this pulse voltage about Between 10 and 15 V, the voltage of the voltage source must be of the order of a few Be kilovolts. Every change in the voltage of the voltage source is the same as an error into the modulation. The circuit is therefore practically unusable in this form. Moreover is in principle, they are only intended for processing unipolar pulses.

Bei der Übertragung von Analogsignalen bietet es technische Vorteile, wenn man sie durch Quantisierung und Codierung in Digitalsignale umwandelt und diese übertrag'..When transmitting analog signals, it offers technical advantages if they can be quantized and coding into digital signals and these are transmitted '..

Dabei treten Schwierigkeiten auf, wenn Analogsignale mit großen Amplitudenunterschieden, wie z. B. Sprache aus mehreren nacheinander abgefragten Telefonkanälen, übertragen werden sollen, weil dann ein großer Dynamikbereich verarbeitet werden muß. Der Zeichenvorrat und damit die Zahl der Quantisierungsschritte ist durch das verwendete Codewort festgelegt. Im Interesse eines kleinen Aufwandes ist es notwendig, die Zahl der Quantisierungsschritte möglichst niedrig zu halte«. Bei einer linearen Teilung des Übertragungsbereiches erhält jeder Quantisierungsschritt die gleiche Breite. Da die Zahl der Quantisierungsschritte durch das verwendete Codewort vorgegeben und daher begrenzt ist, muß bei einem großen zu übertragenden Dynamikbereich jedei Quantisierungsschritt relativ groß gemacht werden. Dies wirkt sich besonders bei sehr kleinen Signalen ungünstig aus, weil diese unter Umständen in den. Bereich des ersten Quantisierungsschrittes fallen und am Ausgang der Übertragungsstrecke das Eingangssignal nicht mehr reproduziert und erkannt werden kann.Difficulties arise when analog signals with large differences in amplitude, such as z. B. Language from several successively queried telephone channels should be transmitted because then a large dynamic range must be processed. The character set and thus the number of quantization steps is determined by the code word used. In the interest of a small expense it is necessary to keep the number of quantization steps as low as possible «. With a linear division of the transmission range receives each quantization step the same width. As the number of quantization steps is predetermined by the code word used and is therefore limited, each must with a large dynamic range to be transmitted Quantization step can be made relatively large. This is particularly important for very small signals unfavorable because they may be in the. Range of the first quantization step and the input signal can no longer be reproduced and recognized at the output of the transmission path can.

Diesem Mangel kann man bei linearer Quantisi» rungskennlinie nur durch eine Verringerung der Schrittweite abhelfen. Dies würde aber eine Erhöhung der Zahl der Quantisien-ngsschritte erfordern und folglich mit dem Wunsch nach geringem Aufwand und geringer Übertragung ^bandbreite kollidieren.In the case of a linear quantization characteristic, this deficiency can only be remedied by reducing the Help step size. However, this would require an increase in the number of quantization steps and consequently collide with the desire for little effort and low transmission bandwidth.

Bei gleicher Zahl von Quantisierungsschritten läßt sich der obengenannte Nachteil vermeiden, wenn man eine nichtlineare Quantisierungskennimie benutzt, die so beschaffen ist, daß die Quantisierungsschritte far relativ kle:ne Amplituden klein und für relativ große Amplituden groß werden.With the same number of quantization steps, the above-mentioned disadvantage can be avoided if uses a non-linear quantization characteristic that is such that the quantization steps for relatively small amplitudes are small and for relatively large ones Amplitudes become large.

In einem bekannten Pulscoüemodulationsverfahren wird die nichtlineare Quantisierungskennlinie durch Zwischenschaltung eines Amplitudenkompressors auf der Sendeseite und eines Amplitudenexpanders auf der Empfangsseite erzeugt. Kompressor und ExpanderIn a known pulse modulation method, the non-linear quantization characteristic is by Interposition of an amplitude compressor on the transmission side and an amplitude expander generated by the receiving side. Compressor and expander

ίο sind komplizierte Zusatzgeräte, die aus nichtlinearen Netzwerken aufgebaut sind und temperaturabhängige Halbleiterdioden enthalten. Zur Verminderung der durch diese Temperaturabhängigkeit hervorgerufenen Verzerrungen muß ein großer Aufwand getrieben werden. Sie lassen sich aber nur schwer auf ein erträgliches Maß reduzieren, denn auch die Alterung der Dioden trägt zu erheblichen Fehlern bei.ίο are complicated additional devices that consist of nonlinear Networks are built up and contain temperature-dependent semiconductor diodes. To reduce the The distortions caused by this temperature dependency must be very expensive will. However, it is difficult to reduce them to a bearable level, because so is aging of the diodes contributes to significant errors.

Es ist deshalb ein Codierer anzustreben, der den vorhandenen Dynamikbereich voll ausnutzt und richtig wiedergibt, ohne daß die Aiiz?hl der Quantisierungsschritte erhöht werden muß und ohne daß aufwendige Kompander verwendet werden müssen.It is therefore desirable to strive for an encoder that fully utilizes the available dynamic range and that is correct reproduces without the number of quantization steps must be increased and without having to use expensive compander.

In einem bekannten Zählcodierer nach ü;r britischen Patentschrift 973 087 wird die nichtlineare Quantisiirungskennlinie durch die bei der Entladung eines Kondensators entstehende exponentielle Entladungskennlinie dargestellt. Dieses Prinzip ist an sich bekannt. Es wird in dem bekannten Zählcodierer in folgender Weise verwirklicht:In a known counting coder according to British Patent specification 973 087 is the non-linear quantization characteristic by the discharge The exponential discharge characteristic resulting from a capacitor is shown. This principle is in itself known. It is implemented in the known counting encoder in the following way:

^o Am Eingang des Zählcodierer liegt eine Ubertrap.incrcf-inrirhtuno mit 25 Kanälen. Diese Kanäle werden nacheinander durch Und-Schaltungen abgetastet. Li.c ruiamai jedes Abtastwertes wird durch eine dazu vorgesehene Polaritätserkennungsschaltung ermittelt.^ o There is a Ubertrap.incrcf-inrirhtuno at the input of the counter encoder with 25 channels. These channels are scanned one after the other using AND circuits. Li.c ruiamai each sample is added by a provided polarity detection circuit determined.

Ist der Abtastwert des Eingangssignals nicht positiv, so muß die Eingangsspannung umgepolt werden, weil in der nachfolgenden Schaltung nur positive Spannungen verarbeitet werden können. Zu der so entstandenen Spannung wird dann eine Zusatzspannung addiert, und ein als Codierkondensator bezeichneter Kondensator wird auf die resultierende Spannung aufgeladen. In einen besonderen Speitüer, der als Vorzeichenspeicher bezeichnet ist, wird eingeschrieben, ob die Polarität des Abtastwertes umgekehrt wurde oder nicht. Der Codierkondensator wird über einen Widerstand entladen. Diesen Vorgang überwacht ein Vergleicher, dem als Bezugsspannung eine Spannung in Höhe der vorher zum Abtastwert addierten Zusatzgleichspannung zugeführt wird. Der Vergleicher liefert einen Impuls, dessen Vorderflanke mit d?m Zeitpunkt des Beginns der Entladung übereinstimmt und dessen Rückflanke den Zeitpunkt definiert, zu dem der Codierkondensator auf die Zusatzspannung entladen ist.If the sample value of the input signal is not positive, the polarity of the input voltage must be reversed because only positive voltages can be processed in the following circuit. To the resulting Voltage is then added to an additional voltage, and what is called a coding capacitor Capacitor is charged to the resulting voltage. In a special Speitüer called Sign memory is designated, it is written whether the polarity of the sample is reversed was or not. The coding capacitor is discharged through a resistor. Monitors this process a comparator to which a voltage equal to that previously added to the sample as a reference voltage Additional DC voltage is supplied. The comparator delivers a pulse, the leading edge of which is included d? coincides with the time of the start of the discharge and the trailing edge of which defines the point in time at which the coding capacitor applies the additional voltage is discharged.

5Γ· Die Zeitkonstante der Entladeeinrichtung ist bestimmt durch dii Größe des Codierkondensators und des zu diesem parallelgeschalteten Widerstandes. Diese Schaltelemente sind so bemessen, daß die Spannung gerade vor dem Ende der Tastperiode den Wert5Γ · The time constant of the discharge device is determined by the size of the coding capacitor and the resistor connected in parallel to it. These switching elements are dimensioned so that the voltage just before the end of the duty cycle the value

fio der Zusatzgleichspannung erreicht, wenn die Anfangskidung den maximal möglichen Wert hatte.fio of the additional DC voltage reached when the initial clothing had the maximum possible value.

Der vom Vergleicher abgegebene Impuls steuert eine Torschaltung auf, durch die während der Dauer des Impulses Zählimpulse aus einem Zählimpulsgenerator in einen Zähler fließen. Ein besonderer Übertragungsimpulsgenerator bestimmt durch einen an seinem Ausgang auftretenden Steuerimpuls den Zeitpunkt der Einspeichening des Zählerstandes überThe pulse emitted by the comparator controls a gate circuit through which the duration of the pulse Counting pulses from a counting pulse generator flow into a counter. A special transmission pulse generator determined by a the control pulse occurring at its output indicates the time at which the counter reading was stored

eine Reihe von Und-Schaltungen in sechs Stufen eines 8stufigen Registers. Eine weitere Stufe dieses Registers übernimmt den Stand des Vorzeichenspeichers, und in der achten Stufe wird die Signalisierung gespeichert. Der Inhalt des 8stufigen Registers wird während der folgenden Tastperiode, gesteuert durch Impulse aus einem besonderen Zeitimpulsgenerator, nacheinandera series of AND circuits in six stages of one 8-step register. Another level of this register takes over the status of the sign memory, and in the eighth level stores the signaling. The content of the 8-stage register is displayed during the following scanning period, controlled by pulses from a special time pulse generator, one after the other ausgelesen.read out.

Der Zeitimpulsgenerator steuert auch den Übertragungsimpulsgenerator, er ist ferner mit dem Pulsgenerator gekoppelt, durch den die Abtastung der einzelnen Kanäle am Eingang gesteuert wird.The time pulse generator also controls the transmission pulse generator; it is also coupled to the pulse generator, which controls the sampling of the individual channels at the input.

Der vorstehend beschriebene bekannte Zählcodierer weist eine Reihe von Nachteilen auf. Einer dieser Nachteile ist darin zu sehen, daß eine zusätzliche Gleichspannung bestimmter Größe und Polarität zum Abtastwert addiert werden soll. Da die Polarität des Abtastwertes mit der Polarität dieser Zusatzgleichspannung übereinstimmen muß, ist nach der Feststellung- der Polarität des Abtastwertes mittels einer Polaritätserkennungsschaltung gegebenenfalls in einer weiteren Schaltung die Umpolung des Abtastwertes erforderlich. Dabei müssen die Übertragungsfaktoren für das umgepolte und das nicht umgepolte Signal sehr genau übereinstimmen; besonders schwierig ist es, sehr kleine Abtastwerte fehlerlos umzupolen.The known counting encoder described above has a number of disadvantages. One of these Disadvantages can be seen in the fact that an additional direct voltage of a certain size and polarity for Sample should be added. Since the polarity of the sampled value must match the polarity of this additional DC voltage, the polarity of the sampled value is determined by means of a Polarity detection circuit, possibly in a further circuit, the polarity reversal of the sample necessary. The transmission factors for the polarized and the non-polarized signal must be used match very exactly; It is particularly difficult to reverse the polarity of very small samples without errors.

Nachteilig ist es ferner, daß der Codierkondensator nicht auf Null entladen wird, sondern nur auf den durch die Größe der Zusatzspannung festgelegten Spannungspegel. Es verbleibt also nach dem Ende der Zählphase immer eine erhebliche Restladung, die anschließend noch «Μ··Λ»η muß Rine völliee Entladung kann nur ι besonderen SchaltungIt is also disadvantageous that the coding capacitor is not discharged to zero, but only to the voltage level determined by the size of the additional voltage. So it remains after the end the counting phase always has a considerable residual charge, which then has to be «Μ ·· Λ» η. Rine full discharge can only ι special circuit

richtungen sind an sich zur Verwirklichung einer nichtlinearen Quantisienmgskennlinie nicht notwendigdirections are not necessary per se to realize a non-linear quantization characteristic

welche die Betriebs- und Fehlersicherheit des Zahl codierers erheblich vermindert wird.which the operational and error safety of the number encoder is significantly reduced.

Bei einer anderen, aus der Zeitschrit »Frequenz«, 1966 Nr 6, S. 183 bis 189, bekannten Codieremnch-At another, from the time step "Frequency", 1966 No. 6, pp. 183 to 189, known Codieremnch-

taqg'mit ^^*^%^°^^ί^^ίΐ^ den zwei RC-Krase über je einen Transistor auf d*taqg'mit ^^ * ^% ^ ° ^ ^ί ^^ ίΐ ^ the two RC Krase via one transistor each on d * maximale ^ aufgeladen. Zu die Titmaximum ^ charged. To the tit

schengespeichert wird. Es ist dann nur eine Koinzidenzeinrichtung erforderlich, es müssen aber ein Umschalter, ein Schalter und eine Speichereinrichtung zusätzlich eingeführt werden. Mit dem Umschalter werden die beiden Spannungen —Alμ und +A Iμ umgeschaltet. Mit dem Schalter wird am Ende der Codierzeit bei Erreichen des Potentials OV der RC-Kreis unterbrochen, wodurch die weitere Entladung verhindert wird. Während dieser Zeit liegt am Eimgang der Koinzidenzeinrichtung ebenfalls das Poten tial OV, und eine Polaritätsfeststellung kann durchgeführt werden.is saved. Only one coincidence device is then required, but a changeover switch, a switch and a storage device must also be introduced. The two voltages —Alμ and + A Iμ are switched with the switch. With the switch, the RC circuit is interrupted at the end of the coding time when the potential OV is reached , which prevents further discharge. During this time, the potential OV is also present at the input of the coincidence device, and a polarity determination can be carried out.

Diese bekannte Codiereinrichtung bedingt einen sehr großen Aufwand. Es müssen mit großer Genauigkeit die Spannungen —Α, \-A, -Alμ und +Alμ erzeugt werden. Wird auf eine Speicherung des Abtastwertes des Eingangssignals verzichtet, so sind zwei Koinzidenzeinrichtungen und zwei KC-Kreise notwendig. Bei einer Zwischenspeicherung der Signaiao spannung können zwar eine Koinzidenzeinrichtung und ein ftC-Kreis entfallen, es müssen aber dann eine Speichereinrichtung, ein Umschalter und ein Schalter zusätzlich eingeführt werden. Wird die Signalspannung gespeichert, so tritt ein Fehler auf, der davon herrüh'i, daß sich der Speicherkondensator etwas entlädt, die Entscheidung für das Zählende aber nach einer von der Amplitude des Abtastwertes abhängigen Zeit erfolgtThis known coding device requires a great deal of effort. The voltages —Α, \ -A, -Alμ and + Alμ must be generated with great accuracy. If the sample value of the input signal is not stored, two coincidence devices and two KC circles are necessary. In the case of intermediate storage of the signal voltage, a coincidence device and an ftC circuit can be omitted, but then a storage device, a changeover switch and a switch must also be introduced. If the signal voltage is stored, an error occurs which results from the fact that the storage capacitor discharges somewhat, but the decision to end the count is made after a time dependent on the amplitude of the sample

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das Entscheidungsniveau nicht beim Potential OV, sondern entsprechend der Signalspannung bei dauernd wechselnden Potentialen liegt. Deshalb hat die Spannungsdifferenz zwischen den zu vergleichenden Spannungen im Zeitpunkt der Entscheidung stark unterschiedliche Änderungsgeschwindigkeiten, außerdem müssen die Koinzidenzeinrichtungen sehr aufwendig sein.Another disadvantage is that the decision level is not at the potential OV, but rather at constantly changing potentials in accordance with the signal voltage. Therefore, the voltage difference between the voltages to be compared at the time of the decision has greatly different rates of change, and the coincidence devices must be very complex.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Umformung eines pulsamplitudenmodulierten Eingangssignals beliebiger Polarität in ein pulscodemoduliertes Signal mittels eines Zählcodierers mit einer durch die exponentielle Entladekennlinie eines Kondensators verwirklichten nichtlinearen Quantisierungskennlinie, bei dem die Polarität der Abtastwerte des Eingangssignals festgestellt wird. Die Aufgabe der Erfindung besteht in folgendem: Dieses Verfahren soll mit möglichst geringem Aufwand realisierbar sein und möglichst geringe Codierfehler verursachen. Insi soll eine zusätzliche Gleichspannung beGröße und mit der gleichen Polarität wieThe invention is based on a method for converting a pulse-amplitude-modulated input signal of any polarity into a pulse-code-modulated signal by means of a counting encoder with a non-linear quantization characteristic realized by the exponential discharge characteristic of a capacitor, in which the polarity of the sampled values of the input signal is determined. The object of the invention consists in the following: This method should be realizable with the least possible effort and cause the lowest possible coding errors. Ins i should have an additional DC voltage of the same size and polarity as

mehrere utrterschiedliche Gleichspatmungen mit groseveral different simpatations with large

vor, wem j bUckswert derbefore whom j gross value of the

liegt dann ist einem Augen-then lies one eye

Koinzidenz nicht in einem konstanten Zeitabstand, sondern schwankt entsprechend der Codierzeit wobei ein der Phasendifferenz entsprechender Amplitudenfehler auftrittCoincidence is not at a constant time interval, but fluctuates according to the coding time an amplitude error corresponding to the phase difference occurs

Eine Abwandlung dieser bekannten Codiereinrichtung besteht darin, daß der Abtastwert des Eingangssignals in einer besonderen Speichereinrichtung zwi-A modification of this known coding device is that the sample value of the input signal is stored in a special memory device between 55 Be55 Be

stehen müssen. Das hängig von der Amplitude des jeweiligen Abtastwerte und des vorangegangenen Abtastwertes stete beil gleichen Potentialwert liegen, damit die Koinzidenz 60 einrichtungen möglichst einfach sein können. Ein Zwischenspeicherung des Abtastwertes soll vermiede werden.have to stand. That depending on the amplitude of the respective sampled value and the previous sampled value the same potential value lie so that the coincidence 60 facilities can be as simple as possible. A Intermediate storage of the sample should be avoided.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurc gelöst, daß eine Gegenspannung mit einer der jewei 55 festgestellten Polarität entgegengesetzten Polarität e zeugt wird, daß der auf den Abtastwert des Eingang signals aufgeladene Codierkondensator unter d< Wirkung dieser Gegenspannung umgeladen wird urThis object is achieved according to the invention dadurc that a counter voltage with one of the respective 55 determined polarity opposite polarity e it shows that the coding capacitor charged to the sample of the input signal below d < Effect of this counter-tension is reloaded ur

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daß die Zeit von Beginn der Umladung des Codier- pelten Begrenzerverstärkers ein gleichstromgekoppelkondensators bis zur Feststellung des Nullduichgangs ter Differenzverstärker verwendet. Der Ausgangsder Codierkondensatorspannung, welche Zeit dem spannung dieses gleichstromgekoppelten Differenz-Abtastwert des Eingangssignals nach Maßgabe der Verstärkers ist keine Gleichspannung überlagert, sie nichtliner_tien Charakteristik entspricht, die Anzahl 5 ist Null, wenn der Eingang an Erde liegt. Die Ausder in den Zähler einlaufenden Impulse bestimmt, gangsspannung eines derartigen Verstärkers besteht dessen Stand anschließend von einem Speicher über- aber normalerweise nicht nur aus der der Eingangsnommen wird, wobei ein an den Codierkondensator spannung proportionalen Spannung, sondern enthält angeschlossener erster Niveaudetektor (S 1) verwendet noch zusätzliche Fehlerspannungen, die sich mit der ist, der beim Anliegen von Abtastwerten, die die erste 10 Zeit ändern. Diese Abweichung wird als Drift be-Quantisierungsstufe überschreiten, die Polarität des zeichnet. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird jeweils anliegenden Abtastwertes feststellt, welcher in einer Ausführungsform die Drift dadurch kompen-Polarität entsprechend die Gegenspannung ausgewählt siert, daß in den Signalpausen der Eingang mit der und dann dem Codierkondensator zugeführt wird, positiven Verstärkung an Null und der Eingang mit und der zum anderen den Nulldurchgang der Span- 15 der negativen Verstärkung in an sich bekannter Weise nung des Codierkondensators bei dessen Umladung über einen Tiefpaß an den Verstärkerausgang gelegt feststellt und dann die Unterbrechung der Impuls- wird. In einer anderen Ausführungsform geschieht zuführung zum Zähler auslöst. die Driftkompensation dadurch, daß der Eingang mitthat the time from the beginning of the charge reversal of the Codier- pelten limiter amplifier uses a DC coupled capacitor until the determination of the Nullduichgang ter differential amplifier. The Ausgangsder Codierkondensatorspannung which time the voltage of this DC-coupled differential sample of the input signal in accordance with the amplifier is superposed no DC voltage, they do not liner _t ien characteristic corresponds to the number 5 is zero when the input to ground is located. The output voltage of such an amplifier is determined by the output voltage of such an amplifier, the status of which is then transferred from a memory - but normally not only from that of the input, whereby a voltage proportional to the coding capacitor voltage, but contains a connected first level detector (S 1) still uses additional error voltages, which change with that when samples are applied that change the first 10 times. This deviation will be exceeded as a drift quantization level, which marks the polarity of the. In the method according to the invention, each applied sample is determined, which in one embodiment compensates for the drift polarity according to the counter voltage selected that in the signal pauses the input is supplied to and then to the coding capacitor, positive gain to zero and the input to and which, on the other hand, determines the zero crossing of the span of the negative gain in a known manner voltage of the coding capacitor when it is recharged via a low-pass filter applied to the amplifier output and then the interruption of the pulse. In another embodiment, feed occurs to the counter triggers. the drift compensation in that the input with

Der Nulldurchgang der Kondensatorspannung wird der positiven Verstärkung über einen niederohmigenThe zero crossing of the capacitor voltage becomes the positive gain over a low resistance

mit einem Niveaudetektor festgestellt. Dieser Niveau- 20 Widerstand an Erde liegt und der Eingang mit derdetected with a level detector. This level resistance is connected to earth and the input to the

detektor ermittelt auch die Polarität des Abtastwertes; negativen Verstärkung während der Signalpausen indetector also determines the polarity of the sample; negative gain during the signal pauses in

eine besondere Einrichtung ist hierzu nicht erforder- an sich bekannter Weise über einen Tiefpaß an dena special device is not required for this purpose, in a manner known per se, via a low-pass filter to the

Hch. Durch Betätigung eines Schalters wird in sehr Vei Stärkerausgang gelegt wird,Huh By actuating a switch, a very high output is set,

einfacher Weise durch Einschaltung einer von zwei λη Hand der Zeichnung soll nun das Verfahrensimply by engaging one of two λη hand of the drawing is now the process

Spannungsquellen mit entgegengesetzter Polarität die as nach der Erfindung näher beschrieben und erläutertVoltage sources with opposite polarity as described and explained in more detail according to the invention

Polarität der Gegenspannung entsprechend der PoIa- werden. Von den Figuren zeigtThe polarity of the counter voltage will be according to the PoIa. From the figures shows

rität (WS Abtastwertes gewählt. F i g. 1 die schematische Darstellung einer Aus-rity (WS sample selected. Fig. 1 the schematic representation of an output

Die Anwendung einer Gegenspannung bietet den führungsform der Erfindung,The application of a counter-voltage offers the embodiment of the invention,

weiteren Vorteil, daß der Codierkondensator am F i g- 2 die schematische Darstellung einer anderen Ende der Zählzeit auf die Spannung Null entladen ist. 30 Ausführungsform der Erfindung, Wird gemäß einer vorzugsweisen Ausführungsform F i g. 3 die schematische Darstellung einer weiteren der Erfindung zu diesem Zeitpunkt die Gegenspan- Ausführungsform der Erfindung, nung abgeschaltet, so entsteht nur durch die Verzöge- F i g. 4 die zu der in F i g. 1 gezeigten Ausführung, mit der diese Abschaltung erfolgt, eine kleine rungsform gehörigen Spannungsverläufe und Schal-Restladung auf dem Codierkondensator. Diese wird 35 terschließzeiten,Another advantage that the coding capacitor on Fig. 2 is the schematic representation of another The end of the counting time is discharged to zero voltage. 30 embodiment of the invention, If, according to a preferred embodiment, FIG. 3 shows the schematic representation of a further of the invention at this point in time the counter-tensioning embodiment of the invention, voltage switched off, then only arises from the delay F i g. 4 to the in F i g. 1 shown embodiment, with which this shutdown takes place, a small voltage curve belonging to the voltage and residual charge on the coding capacitor. This will be 35 closing times,

durch Differentiation der Abschaltflanke der Gegen- F i g. 5 die zu der in F i g. 2 gezeigten Ausfüh-by differentiating the switch-off edge of the opposite F i g. 5 to the in F i g. 2 shown execution

spannung kompensiert. Weitere Einrichtungen sind rungsform gehörigen Spannungsverläufe und Schal-voltage compensated. Further facilities are voltage curves and circuitry associated with the

nicht erforderlich. terschließzeiten,not mandatory. closing times,

Am Codierkondensator treten Spannungen auf, die F i g. 6 die zu der in F i g. 3 gezeigten Ausfühdem gesamten zu übertragenden Dynamikbereich ent- 40 rungsform gehörigen Spannungsverläufe und Schalsprechen und bei Übertragung von Sprache in einem terschließzeiten.Voltages occur at the coding capacitor which F i g. 6 to the in F i g. 3 shown execution the entire dynamic range to be transmitted in the form of the appropriate voltage curves and loudspeaking and with the transmission of speech in a closing time.

Bereich von etwa 63 db liegen. Die niedrigste Span- Die F i g. 4, 5 und 6 sollen die Funktionsweise derRange of about 63 db. The lowest span The F i g. 4, 5 and 6 are intended to show how the

nung ist beispielsweise etwa 1 mV und die höchste Zählcodierer und die Zusammenhänge zwischen denvoltage is for example about 1 mV and the highest counting encoder and the relationships between the

1,4 V. Dieser große Bereich soll störungsfrei ver- Schalterschließzeiten und den Spannungsverläufen arbeitet werden. An den Niveaudetektor werden also 45 veranschaulichen. Die Indizes der Spannungen weisen1.4 V. This large area should limit switch closing times and voltage curves without interference will be working. So 45 will illustrate the level detector. The indices of the stresses indicate

hohe Anforderungen gestellt, er muß erkennen, wann auf die entsprechend bezeichneten Punkte in denmade high demands, he must recognize when to the appropriately designated points in the

eine Spannung von etwa 1,4 V gegen die Gegenspan- Fig. 1, 2 und 3 hin, in den mit kleinen Buchstabena voltage of about 1.4 V against the Gegenenspan- Fig. 1, 2 and 3 out, in the small letters

nung durch Null geht, und er muß auch bei 1 mV bezeichneten Zeilen sind die Schließzeiten der ent-voltage goes through zero, and it must also with 1 mV marked lines are the closing times of the

den Nulldurchgang noch sicher feststellen können. sprechend gekennzeichneten Schalter eingetragen. In Der Niveaudetektor muß also sehr empfindlich und 50 der ersten Zeile, bezeichnet mit ϋ_λ, sind die bei A can still reliably determine the zero crossing. marked switch. The level detector must therefore be very sensitive and 50 of the first line, denoted by ϋ _λ , are those at A

sehr übersteuerungsfest sein. in den Ringzähler einlaufenden Spannungsimpulsebe very resistant to overload. voltage pulses entering the ring counter

In dem erfindungsgemäßen Zählcodierer wird vor- aufgezeichnet. Die hier eingetragenen Zahlen geberPre-recording is carried out in the counting encoder according to the invention. The numerators entered here

zugsweise eine störungsfreie und genaue Über- den Ausgang des Ringzählers an, an dem der Impul:preferably an interference-free and accurate over- the output of the ring counter at which the pulse:

wachung des Nulldurchganges der Spannung an gerade abgegeben wird, und bezeichnen also ent einem auf Spannungen sehr unterschiedlicher Höhe 55 sprechend die Taktimpulse Tl bis T8. Sie kennmonitoring of the zero crossing of the voltage is currently being output, and thus denote the clock pulses T1 to T8 speaking at voltages of very different levels 55. You know

aufgeladenen Kondensator dadurch gewährleistet, daß zeichnen damit auch den Takt hn Arbeitszyklus decharged capacitor ensures that thus also draw the clock hn working cycle de

ein vor dem ersten Niveaudetektor angeordneter über- Codierers. In der Zeile U_B sind die zn codierend»an over-encoder arranged in front of the first level detector. In line U _B the zn are encoding »

steuerungsfester, wechselstromgekoppelter Begrenzer- amplitudenmodulierten Impulse aufgezeichnet, dicontrol-fixed, AC-coupled limiter- amplitude-modulated pulses recorded, di

verstärker verwendet ist, der je nach den Spannungs- durch zeitmultiplexe Abtastung der Sprachkanäl Verhältnissen ein- oder mehrstufig sein kann. Dieser 60 gewonnen wurden. In Zeile k sind die Schließzeiteamplifier is used, which depending on the voltage by time-division multiplexed sampling of the speech channel conditions can be one or more stages. Of these 60 were won. In line k are the closing times

Verstärker verstärkt die am Codierkondensator Ue- des Schalters k eingetragen, in Zeile ü_c aer VertatAmplifier amplifies the entered on the coding capacitor Ue- of switch k , in line ü _c aer Vertat

gende Eingangsspannung, solange deren Betrag einen der Spannung am Codierkondensator Ck und ΐLow input voltage, as long as its magnitude is one of the voltage on the coding capacitor Ck and ΐ

bestimmten Wert nicht überschreitet. Wird die Ein- Zeile U₀ entsprechend der Verlauf der Gegenspaidoes not exceed a certain value. If the single line U ₀ corresponds to the course of the counterspai

gangsspannung größer, so beginnt der Begrenzerver- nung. Die Schließzeiten der Schalter v, g und ζ sir stärker symmetrisch zur Spannung Null zu begrenzen. 65 in den entsprechend bezeichneten Zeilen angegebeoutput voltage is greater, the limiter voltage begins. To limit the closing times of the switches v, g and ζ sir more symmetrically to the voltage zero. 65 indicated in the lines marked accordingly

In einer anderen Weiterbildung des erfindungs- Fig. 1 zeigt das Ausführungsbeispiel eines Z8tIn another development of the invention, FIG. 1 shows the embodiment of a Z8t

gemäßen Verfahrens wird an Stelle des dem ersten codierers mit wechselstromgekoppeltem Begrenz*According to the procedure, instead of the first encoder with AC-coupled limit *

Niveaudetektor vorgeschalteten wechelstromgekop- verstärker and einem am Ausgang dieses VerstärkeLevel detector upstream alternating current coupling amplifier and one at the output of this amplifier

angeordneten ersten Niveaudetektor 51. Außerdem zeitglied r, das die Verstärkerlaufzeit ausgleicht, derarranged first level detector 51. In addition, time element r, which compensates for the amplifier delay, the

ist am Ausgang dieses Verstärkers eine Hilfseinrich- Schalter ζ geschlossen wird. Nun wird der Codier-an auxiliary device switch ζ is closed at the output of this amplifier. Now the coding

tung 522 angeordnet, die zwei weitere Niveaudetek- kondensator gegen die Gegenspannung umgeladen,device 522 arranged, the two further level detection capacitor reloaded against the counter voltage,

toren enthält. Die Ansprechniveaus dieser weiteren wobei die Spannung am Codierkondensator exponen-contains gates. The response levels of this further with the voltage at the coding capacitor exponential

Niveaudetektoren liegen symmetrisch oberhalb bzw. 5 tiell dem Wert der angelegten Gegenspannung mitLevel detectors are symmetrically above or 5 times the value of the applied counter voltage

unterhalb des Ansprechniveaus des ersten Niveau- entgegengesetzter Polarität zustrebt (Fig. 4, Zeile ί/_ρ).Tends towards below the response level of the first level - opposite polarity (Fig. 4, line ί / _ρ ).

detektors 51 und sehr nahe bei diesem. Das An- Dieser dynamisch verlaufende Vorgang erscheintdetector 51 and very close to this. This dynamic process appears

Sprechniveau des ersten Ntveaudetektors 51 ist die verstärkt am Ausgang des Begrenzerverstärkers undThe speech level of the first level detector 51 is that amplified at the output of the limiter amplifier and

Spannung OV. wird vom Niveaudetektor Si überwacht. Sobald dieVoltage OV. is monitored by the level detector Si. As soon as the

In F i g. 1 ist links unten ein Taktgenerator ein- »o Spannung am Codierkondensator die Polarität wechgezeichnet, der aus einem Pulsfrequenzgenerator G, seit und somit die Umladekurve die Null-Linie einem Pulsformer PF, einem Frequenzuntersetzer schneidet, öffnet der Niveaudetektor 51 über die und einem Ringzähler besteht. Durch den Ringzähler Oder-Schaltung Ol und den Flip-Flop FF2 den wird der Arbeitszyklus bestimmt, denn durch die an Schalter ζ und schaltet durch öffnen des Schalters g seinen acht Ausgängen nacheinander auftretenden 15 die Gegenspannung ab. Diese Abschaltung erfolgt Taktimpulse Tl bis Γ8 werden alle Funktionen im jedoch uegen der Verstärkerlaufzeit etwas später als Codierer gesteuert und die Ergebnisse an den ein- der Nulldurchgang, und die deshalb verbleibende sehr zelnen Speichern nacheinander abgefragt. An seinem geringe Restladung wird durch Differentation der Eingang A liegen Impulse mit einer Frequenz, die Abschaltflanke der Gegenspannung mittels des Konder Pulsfrequenz der über die Leitung zum Empfän- 20 densators Cg kompensiert. Dies bewirkt ein Zurückger gehenden Information entspricht. Diese wird des- schwingen der Kondensatorspannung über Null hinhalb als Bitfrequenz bezeichnet Der Untersetzer aus und ein anschließendes Abklingen auf Null. Der bestimmt die Zahl der Zählimpuhc pro Bit und damit in Fig. 4. Zeile U_n gestrichelt dargestellte Teil der den Teil des Zyklus, der zum Auszählen ausgenutzt Umladekurve zeigt den Verlauf der Kondensatorwird. Von den verwendeten 8 Bit pro Kanal werden 25 spannung, der sich ergeben würde, wenn die Gegen-6 Bit zur Amplitudenkennzeichnung benötigt. 6 Bit spannung nicht abgeschaltet wird. Die von den Überentsprechen 64 Pulslängenstufen, was bei einem schwingkurven oberhalb und unterhalb der Null-Linie Untersetzungsverhältnis von einem Sechzehntel einer eingeschlossenen Flächen sind etwa gleich, der arithmaximalen Zählzeit von 4 Bit entspricht. Die Bit- meiische Mittelwert des durch die Gegenspannung frequenz wird durch Frequenzuntersetzung der vom 30 hervorgerufenen Spannungsverlaufes am Punkt C isl Pulsfrequenzgenerator erzeugten Pulsfrequenz ge- deshalb auch dann Null, wenn die beiden Polaritäten wonnen. Im Pulsformer werden scharfe Nadelimpulse der Gegenspannung nicht mit gleicher Häufigkeit auferzeugt, die über ein Laufzeitglied τ als Zählimpulse treten. Ohne Abschaltung der Gegenspannung und in einen Binärzähler einlaufen, solange der Schalter ζ ohne Kompensation der Restladung würde nach geschlossen ist. 35 jedem Arbeitstakt auf dem Kondensator eine Rest-In Fig. 1, a clock generator is shown at the bottom left with a voltage on the coding capacitor, the polarity is drawn, which consists of a pulse frequency generator G, since and thus the charge curve intersects the zero line, a pulse shaper PF, a frequency divider, the level detector 51 opens via the and a ring counter . The operating cycle is determined by the ring counter OR circuit Ol and the flip-flop FF 2 den, because the counter voltage is switched off by the switch ζ and by opening the switch g to its eight outputs one after the other. This shutdown occurs clocks Tl to Γ8 all functions but the amplifier maturity Uegen later controlled somewhat as coders and queried the results to the turn of the zero crossing, and therefore remaining very individual memories sequentially. At its small residual charge, input A is differentiated with pulses with a frequency, the switch-off edge of the counter voltage is compensated for by means of the Konder pulse frequency via the line to the receiver capacitor Cg. This causes a declining information equivalent. This is called the bit frequency when the capacitor voltage swings past zero. The determines the number of counting pulses per bit and thus in Fig. 4th line U _{n shown} dashed part of the part of the cycle that is used for counting charge-reversal curve shows the course of the capacitor. Of the 8 bits used per channel, 25 become voltage that would result if the counterpart needed 6 bits for amplitude identification. 6 bit voltage is not switched off. The 64 pulse length steps of the over correspond, which with an oscillation curve above and below the zero line reduction ratio of one sixteenth of an enclosed area are approximately the same, which corresponds to the arithmetic maximum counting time of 4 bits. The bit-metric mean value of the pulse frequency generated by the counter voltage by frequency scaling of the voltage curve produced by the 30 pulse frequency generator at point C is therefore also zero when the two polarities have won. In the pulse shaper, sharp needle pulses of the counter voltage are not generated with the same frequency, which occur as counting pulses via a delay element τ. Without switching off the counter voltage and entering a binary counter as long as the switch ζ is closed without compensation of the residual charge. 35 each work cycle on the capacitor a residual

An der Eingangsklemme B des Zählcodierer ladung stehenbleiben, die je nach der Polarität de? liegen amplitudenmodulierte positive und negative verarbeiteten Abtastwertes positiv o^er negativ wäre Impulse, die durch eine zeitmultiplexe Abtastung von Sind häufiger positive als negative Abtastwerte zu mehreren Sprachkanälen gewonnen werden. Durch verarbeiten, so würde häufiger die negative Gegenden Taktimpuls Tl wird über den Flip-Flop FFl der 40 spannung angeschaltet werden, und die Abtastwerte Schalter it geschlossen und der Codierkondensator Ck wurden um den jeweils resultierenden Betrag dei auf den in diesem Augenblick am Eingang liegenden Restladung verfälscht werden. Die Anzahl der bis Abtastwert aufgeladen. Während der Dauer des Takt- zum öffnen des Schalters ζ in den Binärzähler einimpulses Tl ist auch der nach dem Begrenzerverstär- gelaufenen Zählimpulse entspricht nach Maßgabe dei ker und dem Niveaudetektor 51 angeordnete Schal- 45 nichtlinearen Charakteristik genau der Amplitude ter ν geschlossen, und der Vorzeichenspeicher spei- des Abtastwertes, auf den der Codierkondensatoi chert die vom Niveau detektor 51 festgestellte PoIa- aufgeladen worden war.At the input terminal B of the counter encoder charge remain, depending on the polarity of the? If amplitude-modulated positive and negative processed sample values are positive or negative, pulses would be obtained that are more frequently positive than negative sample values for several voice channels through time-multiplexed sampling. By processing, the negative counterclockwise clock pulse Tl would be switched on via the flip-flop FFl of the 40 voltage, and the sampled value switch it closed and the coding capacitor Ck were increased by the respective resulting amount dei on the residual charge present at the input at that moment be falsified. The number of samples charged up. During the duration of the cycle to open the switch ζ in the binary counter single pulse Tl , the counting pulses running after the limiter amplifier corresponds to the switch 45 nonlinear characteristic arranged according to the switch and the level detector 51 exactly to the amplitude ter ν, and the sign memory is closed stores the sample value to which the Codierkondensatoi chert the PoIa determined by the level detector 51 was charged.

rität des Abtastwertes. Gleichzeitig wählt er mit dem Nach einem Abfragezykhis wird durch den Takt Schalter ρ die Polarität der Gegenspannung, die der impuls Γ1 der Zählerstand in die Speicher einPolarität des Abtastwertes entgegengesetzt ist. Eben- 5° geschrieben. Während des folgenden Abfragezyklu« falls durch den Taktimpuls Tl gesteuert wird über werden die Speicher durch die Taktimpulse Tl bi; den Flip-Flop FF 3, der verzögernd wirkt, nach Fest- Tl nacheinander abgefragt, und das Ergebnis wire legung der Polarität der Schalter g geschlossen. Von über die Leitung abgesandt. Vor dem codierten Betraj der jeweils gewählten Spannungsquelle —U_s bzw. des Abtastwertes wird, veranlaßt durch den Takt + U„ fließt dann ein eingeprägter Strom über den 55 impuls Γ 8, das Wählzeichen des Sprachkanals (Signa Widerstand R_g zum Codierkondensator Ck. Für die- listening) und, gesteuert durch den Taktimpuls Π sen Strom stellt der in Reihe zum Schalter k liegende das Vorzeichen des Abtastwertes abgesandt,
sehr kleine Innenwiderstand des PAM-Generators War der Abtastwert des amplitudenmodulierter einen Kurzschluß zur Erde dar. Erst nach öffnen des Eingangssignals so groß, daß bei Überichreiten de Schalters k liegt die Gegenspannung als Spannung* ^6o höchstmöglichen Zählerstandes der Nulldurchganj abfall am Widerstand Rk an. Der Taktimpuls Tl der Spannung am Codierkondensator noch nich bewirkt auch das Löschen des Binärzählers, so daß erfolgt ist, so spricht eine zusätzliche Einrichtung an dieser wieder zur Aufnahme von Zählimpulsen bereit die die Ausgabe des Speicherstandes sperrt. Dies« ist. Diese laufen, vom Pulsfonner PF kommend, ein, Einrichtung ist als Zählerüberlauf bezeichnet Ds sobald durch den Taktimpuls Γ 3 über die Und- ⁶S wegen der übertragungstechnischen Vorteile zui Schaltung £71 und den Flip-Flop FFl synchron mit Übertragung der einfache inveruerte Code verwende einem Zählimpuls der Schalter k wieder geöffnet und wird, bedeutet dies die Ausgabe des maximale gleichzeitig über den Flip-Flop FF2 und das Lauf- Betrages; es werden nur Nullen abgesandt Auf die»rity of the sample. At the same time he chooses with the After a query cycle, the polarity of the counter voltage is set by the clock switch ρ , which is the opposite of the pulse Γ1 of the counter reading in the memory to a polarity of the sample value. Also written- 5 °. During the following query cycle, if it is controlled by the clock pulse Tl , the memory is controlled by the clock pulse Tl bi; the flip-flop FF 3, which has a delaying effect, interrogated after fixed Tl one after the other, and the result wire laying the polarity of the switch g closed. Sent from over the line. Before the encoded Betraj the respective selected voltage source _s -U or of the sample is caused by the clock + U "then flows an impressed current over the 55 pulse Γ 8, the dial tone of the voice channel (Signa resistor R _g to Codierkondensator Ck. For die-listening) and, controlled by the clock pulse Π sen current, the one in series with switch k sends the sign of the sample value,
Very small internal resistance of the PAM generator Was the sampling value of the amplitude modulated a short circuit to earth. Only after opening the input signal is so large that when the switch k is exceeded, the counter voltage is applied as voltage * ^6o highest possible counter reading of the zero crossing drop at the resistor Rk . The clock pulse Tl of the voltage on the coding capacitor not yet causes the binary counter to be cleared, so that it takes place, an additional device on this again speaks ready to receive counting pulses which blocks the output of the memory status. This is. These come in from the pulse monitor PF , the device is referred to as counter overflow Ds as soon as the clock pulse Γ 3 via the And- ⁶ S because of the transmission advantages toi circuit £ 71 and the flip-flop FFl synchronously with the transmission, use the simple inverse code a counting pulse the switch k is opened again, this means the output of the maximum at the same time via the flip-flop FF2 and the running amount; only zeros are sent.

11 1211 12

einfache Weise wird der Ouantisierungsbereich nach 5 22, wird auf jeden Fall einer der beiden Niveau-in a simple way, the quantization area according to 5 22, is in any case one of the two levels

oben begrenzt. detektoren der Hilfseinrichtung 522 zum Ansprechenlimited above. detectors of the auxiliary device 522 for response

Liegt die Amplitude des Abtastwertes unterhalb gebracht. Dies wird im Flip-Flop FF4 gespeichert, der ersten Quantisierungsstufe und sehr nahe bei Es laufen so lange Zählimpulse in den Binärzähler Null, so spricht der Niveaudetektor 51 beim Null- 5 ein. bis der Überlauf anspricht. Durch den Taktimpuls durchgang nicht an, und der Schaltern würde eben- 78 wird über die Oder-Schaltung (71 und den Flipfalls nicht geöffnet werden. Es würde der Zählerüber- Flop FF 2 der Schalter c. geöffnet und über die Undlauf ansprechen und ein dann völlig falsches Schaltung i/6 und die Oder-Schaltung Ol das Lo-Ergebnis, nämlich der maximale Betrag, ausgelesen sehen des Zählers verhindert. Die in den Zähler ein- ^erden. D e Spannung am Codierkondensator läuft in io gelaufenen Zählimpulse werden anschließend wie bei tfiesem Fall nicht bis Null, sondern weiter gegen die dem Zählcodierer nach F i g. 1 in die Speicher eingerade at gelegte Gegenspannung. Es spricht dann gespeichert. Aus den Speichern werden, mit Takttiner der beiden Niveaudetektoren der Hilfseinrich- impuls 7 2 beginnend, nur Nullen ausgelesen
lung 522 an und bewirkt das öffnen des Schalters z, War der Abtastwert am Eingang kleiner a'.s die das Absei alten der Gegenspannung und das Löschen 15 kleinste Quantisierungsstufe, so spricht weder einer des Binär Zählers, in den inzwischen Impulse einge- der beiden Niveaudetektoren der Hilfseinrichtung laufen sein können. Es werden daher bei Verwendung 522 noch der Niveaudetektor 51 an, der Schalter ζ des einfachen binären, invertierten Codes nur Einsen wird erst durch den Taktimpuls 78 geöffnet, und der nbgesar^i. Binärzähler wird durch Ansprechen des ÜberlaufsIf the amplitude of the sample is brought below. This is stored in the flip-flop FF4, the first quantization stage and very close to Es counting pulses run into the binary counter zero as long as the level detector 51 speaks at zero-5. until the overflow responds. The clock pulse would not pass on, and the switches would also be opened via the OR circuit (71 and the flip case. The counter over-flop FF 2 of the switch c. Would open and respond via the undlauf and then a completely wrong circuit i / 6 and the OR circuit Ol the Lo result, namely the maximum amount, see read out of the counter prevented. ^ the single ground in the counter. D e voltage on Codierkondensator runs in io overflowed count pulses are then as in this case not to zero, but further against the counter-voltage loaded into the memory according to Fig. 1. It is then stored. only zeros read out
treatment 522 and causes the opening of the switch z. If the sample value at the input was less than a'.s the removal of the counter voltage and the deletion of 15 smallest quantization level, neither one of the binary counter speaks, in the meanwhile pulses from the two Level detectors of the auxiliary equipment can be running. Therefore, when using 522, the level detector 51 is still on, the switch ζ of the simple binary, inverted code only ones is only opened by the clock pulse 78, and the nbgesar ^ i. Binary counter is activated by addressing the overflow

Fig. 2 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel des ₃₀ und den Taktimpuls 78 über die Und-Schaltung i/6Fig. 2 shows a further embodiment of the ₃₀ and the clock pulse 78 via the AND circuit i / 6

Zählcodi« rers nach der Erfindung einen Zählcodierer und die Oder-Schaltung O 2 gelöscht. Es werden nurCounter encoder according to the invention a counter encoder and the OR circuit O 2 deleted. It will just be

mit gleiclistromgekoppeltem Differenzverstärker und Einsen ausgelesen.read out with DC coupled differential amplifier and ones.

einem an Ausgang dieses Verstärkers angeordneten Die Gegenspannung wird bei dem Zählcodiereran arranged at the output of this amplifier. The counter voltage is at the counter encoder

Niveaudeiektor51. nach Fig. 2 nicht abgeschaltet, sie wird nur jeweilsLevel detector 51. not switched off according to Fig. 2, it is only in each case

Der Ziihlcodierer nach Fig. 2 unterscheidet sich 25 entsprechend der Polarität des Abtastwertes umge-The counting encoder according to FIG. 2 differs according to the polarity of the sample

von dem in Fig. 1 dargestellten Zählcodierer durch polt. Im übrigen ist die Funktionsweise des Zähl-from the counting encoder shown in Fig. 1 through polt. In addition, the functioning of the counting

die Verwendung eines gleichstromgekoppelten drift- codierers nach Fig. 2 der des Zählcodierer nachthe use of a DC-coupled drift coder according to FIG. 2 that of the counter coder according to

kompensierten Differenzverstärkers, dessen Ausgangs- F i g. 1 gleich.compensated differential amplifier whose output F i g. 1 same.

spannung nicht von einer Gleichspannung überlagert Fig. 3 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel desvoltage not superimposed by a DC voltage Fig. 3 shows a further embodiment of the

ist. sown durch die Art und Anordnung der Hilfs- 30 Zählcodierer nach der Erfindung einen Zählcodiereris. sown by the type and arrangement of the auxiliary 30 counting encoder according to the invention a counting encoder

einrichtung S 22. mit gleichstromgekoppeltem Differenzverstärker unddevice S 22. with DC-coupled differential amplifier and

Die Nullpunktwanderung des gleichstromgekop- einem Niveaudetektor 51 und einer Hilfseinrichtung pelten Däßerenzverstärkers wird durch periodische 522 am Ausgang dieses Verstärkers. Die Hilfsein-Justierurg ausgeregelt. Das geschieht in der Weise. richtung 522 enthält zwei weitere Niveaudetektoren, daß durch den Taktimpuls 78 der Schalter i und über 35 deren Ansprechniveaus symmetrisch oberhalb bzw. den Flip-Flop FFl der Schalter k geschlossen unterhalb des Ansprechniveaus des Niveaudetektors (Fig. 5, Zeilen U_A, k und i) und dadurch der Ein- Λ1 und sehr nahe bei diesem liegen. Es handelt sich gang mit der negativen Verstärkung über einen Tief- dabei um den Zählcodierer nach Fi g. 1, bei dem der paß TP an den Ausgang gelegt und der Eingang mit wechselstromgekoppelte Begrenzungsverstärker durch der postiven Verstärkung über den sehr kleinen 40 den im Zählcodierer nach F i g. 2 verwendeten gleich-Innenwi !erstand des PAM-Generators mit Erde ver- stromgekoppelten Differenzverstärker ersetzt ist. Entbunden wird. In diesem Augenblick führt der PAM- sprechend unterscheidet sich der Zählcodierer nach Generator die Spannung Null. Das öffnen der beiden F i g. 3 in seiner Funktionsweise von dem Zahlschalter ι und k wird durch den Taktimpuls 71 be- codierer nach Fig. 1 allein dadurch, daß die Drift wirkt. Gleichzeitig wird durch diesen Taktimpuls 45 des gleichstromgekoppelten Differenzverstärkers über die Und-Schaltung US verhindert, daß der kompensiert werden muß. Zu diesem Zweck wird Schalter ζ geschlossen wird. durch den Taktimpuls 71 der Schalter i ges>. lossenThe zero point migration of the DC-coupled a level detector 51 and an auxiliary device pelt Däßerenz amplifier is through periodic 522 at the output of this amplifier. The auxiliary adjustment adjusted. It happens that way. direction 522 contains two more level detectors that by the clock pulse 78 of the switch i and about 35 their response levels symmetrically above or the flip-flop FFl the switch k closed below the response level of the level detector (Fig. 5, lines U _A , k and i ) and therefore the input Λ1 and very close to it. It is a course with the negative gain over a low to the counter encoder according to Fi g. 1, in which the passport TP is placed at the output and the input with AC-coupled limiting amplifiers through the positive gain via the very small 40 den in the counter encoder according to FIG. 2 used equal internal resistance of the PAM generator is replaced with earth-coupled differential amplifier. Is delivered. At this moment the PAM - speaking the counter encoder after the generator - carries the voltage zero. The opening of the two F i g. 3 in its mode of operation of the number switches ι and k is encoded by the clock pulse 71 according to FIG. 1 solely because the drift acts. At the same time, this clock pulse 45 of the DC-coupled differential amplifier via the AND circuit US prevents it from having to be compensated. For this purpose switch ζ is closed. by the clock pulse 71 of the switch i ges>. lose

Die Hilfseinrichtung 522 ist am Eingang des Dif- (Fig. 6, Zeilen L'., und i) und damit der Eingang mitThe auxiliary device 522 is at the input of the Dif- (Fig. 6, lines L '., And i) and thus the input with

ferenzverstärfcers angeordnet und enthält ebenfalls dei negativen Verstärkung über einen Tiefpaß anarranged reference amplifier and also contains the negative gain via a low-pass filter

zwei weitete fcßveaudetektoren. Die Ansprechniveaus 5° den Ausgang des Verstärkers gelegt, während dertwo expanded fcveal detectors. The response levels 5 ° placed the output of the amplifier during the

dieser weiteren Niveaudetektoren liegen symmetrisch Eingang mit der positiven Verstärkung über den"of these further level detectors are symmetrical input with the positive gain over the "

zum Null-Volt-Ansprechniveau des ersten Niveau- niederohmigen Widerstand Rk an Erde liegt. Dasat the zero-volt response level of the first level low-resistance resistor Rk is connected to earth. That

detektors Sl jeweils zwischen der positiven bzw. Schließen des Kontaktes k unterbleibt. Damit wäh-detector Sl is omitted between the positive or closing of the contact k. So that

negativen Aussteuerungsgrenze und den Gegenspan- rend der Justierphase die Spannung am Punkt Cnegative modulation limit and the counter-voltage of the adjustment phase, the voltage at point C

nungen mit jeweils gleicher Polarität. Sie sind also 55 sicher Null ist, wird wie bei dem Zählcodierer nachvoltages with the same polarity. So you are 55 sure is zero, as is the case with the counter encoder after

relativ unempfindlich. Durch einen am Eingang des Fig. 1 die Gegenspannung abgeschaltet und die aufrelatively insensitive. By one at the input of Fig. 1, the counter voltage is switched off and the on

Zählcodierers auftretenden Abtastwert, der so groß dem Codierkondensator verbliebene Restladung kom-Counter encoder occurring sample, the so large remaining charge of the coding capacitor com-

oder größer ist als eines der Ansprechniveaus von pensiertor greater than one of the response levels of paused

Hierzu 6 Blatt ZeichnungenIn addition 6 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. A method for converting a pulsaropl · tuden-modulated input signal of any polarity into a pulscode-modulated signal by means of a counter encoder with a non-linear quantization characteristic realized by the exponential discharge characteristic of a capacitor, with uem aie roiantat of the sampled values of the input signal is determined, characterized in that a counter voltage with a polarity opposite to the polarity determined in each case is generated, that the coding capacitor charged to the sample of the input signal is recharged under the effect of this counter voltage and that the time from the beginning of the recharging of the coding capacitor? Until the zero crossing of the coding capacitor voltage is determined, which time corresponds to the sample value of the input signal according to the non-linear characteristic, the number of pulses entering the counter is determined, the status of which is then taken over by a memory, with a first level detector (51 ) is used, which determines the polarity of the respective applied sample value, which polarity is selected according to the polarity of the counterparts _L and then fed to the coding capacitor, and on the other hand, the zero crossing of the voltage of the Coding capacitor detects when it is recharged and then triggers the interruption of the pulse feed to the meter.

2. The method according to claim 1, characterized in that the first level detector (51) upstream override-proof AC coupled Limiter amplifier is used.

3. The method according to claim 1, characterized in that the first level detector (51) upstream overdrive-proof DC coupled differential amplifier is used in which the drift of the output voltage is compensated for in the signal pauses the input with the positive gain at zero and the input with the negative gain is applied in a manner known per se to the amplifier output via a low-pass filter (Fig. 2).

4. The method according to claim 1, characterized in that the first level detector (51) upstream overdrive-proof DC coupled differential amplifier is used in which the drift of the output voltage is compensated by the fact that the input with the positive gain is at zero via a low resistance and the input with the negative gain in the signal pauses in a manner known per se via a low-pass filter the amplifier output is applied.

5. The method according to claims 1 and 2 or 1 and 4, characterized in that the Counter voltage switched off immediately after the coding capacitor voltage has passed zero will.

6. The method according to claim 5, characterized in that the residual charge on the coding capacitor is compensated after switching off the counter voltage.

7. The method according to claim 5, characterized in that at below the first quantization level lying samples which do not cause the first level detector (51) to respond, an auxiliary device (522) arranged at the output of the amplifier at with two further ones Level detectors whose response level is symmetrical to the zero volt response level of the first level detector and very close to it, switching off the counter voltage as well the counter is cleared.

8. The method according to claims 1 and 3, characterized by the use of an am Input of the amplifier connected- · -: · nc ;. Auxiliary device (522) with two further level detectors whose response levels are symmetrical to the zero-volt response level of the first level detector (51) and between the positive or negative control limit and the counter voltages each with the same polarity, with below the first quantization level lying samples that do not respond to the first level detector (51), middle an AND circuit controlled by this auxiliary device and by the counter overflow (U 6) the counter is cleared (Fig. 2).