DE1289104B - Einrichtung zur Umsetzung eines Analogsignals in ein pulscodemoduliertes Signal - Google Patents

Einrichtung zur Umsetzung eines Analogsignals in ein pulscodemoduliertes Signal

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DE1289104B
DE1289104B DES105914A DES0105914A DE1289104B DE 1289104 B DE1289104 B DE 1289104B DE S105914 A DES105914 A DE S105914A DE S0105914 A DES0105914 A DE S0105914A DE 1289104 B DE1289104 B DE 1289104B
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DE
Germany
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charging capacitor
pulse
signal
voltage
flop
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Withdrawn
Application number
DES105914A
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English (en)
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Koch Theodor
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/10Calibration or testing
    • H03M1/1009Calibration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Umsetzung von Analogsignalen in pulscodemodulierte Signale, die mit einer Regeleinrichtung zur selbsttätigen Einstellung des Nullwertes des Analogsignals auf die Mitte des Codierbereiches versehen ist unter Verwendung eines Ladekondensators, dessen Spannung als Regelspannung dient.
  • Bei der Nachrichtenübertragung mittels Funk oder auf Kabeln wird vielfach von der Pulscodemodulation Gebrauch gemacht, die wenig störanfällig ist und außerdem eine einfache Regenerierung der Impulse längs der llbertragungsstrecke ermöglicht. Zur Durchführung einer Pulscodemodulation wird das übertragene kontinuierliche Eingangssignal in einem ersten Schritt mit Hilfe einer Abtasteinrichtung in ein pulsamplitudenmoduliertes Signal umgesetzt, das anschließend einem das pulsamplitudenmodulierte Signal in ein pulsdauermoduliertes Signal umformenden Pulsmodulationswandler zugeführt wird. Hieraus kann dann in verhältnismäßig einfacher Weise ein pulscodemoduliertes Signal erzeugt werden. Die Pulscodemodulation erfordert dabei eine Unterteilung der Amplitude des zu übertragenden Wechselstromsignals in einzelne Stufen (Quantisierung).
  • Bei jeder Umsetzung eines Analogsignals in ein PCM-Signal muß der Mittelwert aller Analogeingangswerte, der dem Signal »Null« entspricht, der Mitte des Bereiches der Amplitudenstufen, die durch Binärzahlen ausgedrückt werden, zugeordnet sein.
  • Durch die französische Patentschrift 1366 812 ist ein Pulscodemodulationssystem mit beispielsweise 24 Kanälen bekannt, bei dem in einem 25. Zeitabschnitt ein Eichsignal codiert wird, das dem Mittelwert der Kanalsignale, also dem Signal »Null« entspricht, das immer nur durch eine der beiden Amplitudenstufen 2"-1 oder 2"-1-1 wiedergegeben wird.
  • Von den Codeelementen (Bit), die bei der Codierung dieses Signals »Null« entstehen, wird nur das mit der höchsten Wertigkeit, beispielsweise 26 herangezogen, um das Signal »Null« der Mitte des Bereichs der Amplitudenstufen zuzuordnen. Das Codeelement mit der höchsten Wertigkeit weist nämlich in der unteren Hälfte des Codebereiches den Zustand »Null« und in der oberen Hälfte den Zustand »L« auf.
  • Einmal pro Pulsrahmen wird der Zustand des Elementes mit der höchsten Wertigkeit dieses codierten Eichsignals ermittelt und ein Ladekondensator entweder geladen oder entladen, wodurch eine Art Integration erfolgt. Der Ladekondensator erhält von jedem Codeelement, das ein »L« darstellt, eine Ladung einer Polarität und von jedem Codeelement, das eine »Null« darstellt, eine Ladung der entgegengesetzten Polarität.-Die Zuordnung des Signals »Null« zur Mitte des Bereiches der Amplitudenstufen erfolgt durch eine Regeleinrichtung, deren Regelspannung diese Kondensatorspannung ist. Die Regelspannung kann den Wechselspannungen als Gleichspannungsmittelwert unterlagert werden oder sie kann zu dem pulsamplitudenmodulierten Impuls addiert werden. Ist der Codierer in Betrieb, so ändert sich die Regelspannung je nach dem Zustand des Codeelementes höchster Wertigkeit. Sie ändert sich dabei nach e-Funktionen, da der Kondensator über Widerstände geladen und entladen wird. Dies hat zur Folge, daß, je nachdem, wie oft gleiche Zustände des Codeelementes höchster Wertigkeit- einander -folgen, die Spannungsänderung pro Zeiteinheit verschieden ist, was zu einem unbefriedigenden Ergebnis der Regelung führt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der einleitend beschriebenen Art zu realisieren, bei der für die Regelung kein zusätzlicher Zeitabschnitt im Pulsrahmen erforderlich ist und bei der die Regelung gegenüber der des bekannten Systems verbessert ist.
  • Die Aufgabe wird- bei einer Einrichtung zur Umsetzung von Analogsignalen in pulscodemodulierte Signale, die mit einer Regeleinrichtung zur selbsttätigen Einstellung des Nullwertes des Analogsignals auf die Mitte des Codierbereiches versehen ist unter Verwendung eines Ladekondensators, dessen Spannung als Regelspannung dient, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Ladekondensator vorgesehen ist, der der der Realisierung des Codeelementes mit der höchsten Wertigkeit dienenden Codiererkippstufe zugeordnet ist, daß eine Lade- und Entladeeinrichtung für diesen Ladekondensator vorgesehen ist, die mittels gleich großer eingeprägter Ströme den Ladekondensator je nach der Schaltstellung der Codiererkippstufe linear auflädt oder entlädt, und daß die Regelspannung dem über der Zeit gemittelten Verhältnis von allen der beiden möglichen Schaltstellungen dieser Codiererkippstufe entspricht.
  • Für die praktische Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist es vorteilhaft, wenn eine nur während des Anliegens eines Takthripülses arbeitende Lade- und Entladeeinrichtung vorgesehen ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß eine der Erzeugung eingeprägter Ströme dienende Transistorschaltung vorgesehen ist.
  • An Hand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.
  • Die F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Anordnung enthält eine Kippstufe K mit inversen Eingängen E und E und inversen Ausgängen A und Ä, Und-Gatter U1 und U2, einen Takteingang c, Generatoren G 1 und G 2 zur Erzeugung eingeprägter Ströme, eine Schalteinrichtung S zur Ein- und Ausschaltung dieser Generatoren, einen Kondensator C und einen Ausgang f.
  • Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Die Kippstufe K ist dem Codeelement höchster Wertigkeit zugeordnet und weist an ihrem Ausgang A dementsprechend entweder einen Binärzustand »L« oder »0« auf. Zu einem Zeitpunkt, in dem die Kippstufe K sicher ihre Sollage erreicht hat, erscheint am Takteingang c ein Taktimpuls und das Und-Gatter U1, an dem beispielsweise der Binärzustand »L« anliegt, steuert die Schalteinrichtung S an, die ihrerseits den Generator G1 einschaltet. Der Generator G 1 erzeugt den eingeprägten Strom 11, der den Kondensator C linear auflädt. Liegt am Ausgang Ä der Kippstufe K ein Binärzustand »L«, so steuert das Und-Gatter U2 die Schalteinrichtung S an, die ihrerseits den Generator G2 einschaltet, der den eingeprägten Strom 12 erzeugt, der den Kondensator C linear auflädt. 11 und 12 sind gleich groß gewählt. Die Kondensatorspannung UR steht am Ausgang f als Regelspannung zur Verfügung. Die Regelspannung ändert sich erst dann nicht mehr, wenn das Codeelement mit der höchsten Wertigkeit gleich oft »L« und »0« ist. Da sich die Regelspannung über der Zeit linear ändert, ist eine optimale Regelung gegeben.
  • Die F i g. 2 zeigt eine Anordnung nach der F i g. 1, bei der ein Beispiel einer Schalteinrichtung S und der Generatoren G1 und G2 näher erläutert ist. Die Schalteinrichtung S und die Generatoren G 1 und G 2 enthalten ein Negationsglied N, Oder-Gatter O 1 und O 2, Transistoren T 1, T 2 und T 3, Widerstände R 1, R2, R3, R 4 und Spannungsversorgungsanschlüsse UB, und UB 2. Das aus den Und-Gattern U 1 und U2, dem Negationsglied N und den Oder-Gattern 01, 02 gebildete Netzwerk hat Eingänge a und b, einen Takteingang c und Ausgänge d und e.
  • Die Wirkungsweise dieses Netzwerkes zeigt die F i g. 3. über der Zeit t ist der Spannungsverlauf an den Klemmen a, b, c, d und e dargestellt. Liegt an den Klemmen a und c ein Binärzustand »L« an, so liegt am Ausgang e der Binärzustand »0« an. Liegt dagegen am Eingang a der Binärzustand »0« und am Takteingang c der Binärzustand »L« an, so liegt am Ausgang d der Binärzustand »0« an. Die Versorgungsspannung UB 1 und UB 2 sind so gewählt, daß der Transistor T 1 leitend ist, wenn an der Klemme d der Binärzustand »0« anliegt, und daß der Transistor T 2 leitend ist, wenn an der Klemme e der Binärzustand »0« anliegt. Ist der Transistor T2 leitend, so wird der Kondensator C mit dem eingeprägten Strom 12 entladen. Wird dagegen der Transistor T1 leitend, so sinkt die Basisspannung des Transistors T3. Dadurch wird der Transistor T 3 leitend, und der Kondensator C wird mit dem eingeprägten Strom I1 linear aufgeladen. Im Gegensatz zu den Transistoren T 1 und T 2 ist der Transistor T 3 ein pnp-Transistor.

Claims (3)

  1. Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Umsetzung von Analogsignalen in pulscodemodulierte Signale, die mit einer Regeleinrichtung zur selbsttätigen Einstellung des Nullwertes des Analogsignals auf die Mitte des Codierbereiches versehen ist, unter Verwendung eines Ladekondensators, dessen Spannung als Regelspannung dient, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Ladekondensator vorgesehen ist, der der der Realisierung des Codeelementes mit der höchsten Wertigkeit dienenden Codiererkippstufe zugeordnet ist, daß eine Lade- und Entladeeinrichtung für diesen Ladekondensator vorgesehen ist, die mittels gleich großer eingeprägter Ströme den Ladekondensator je nach der Schaltstellung der Codiererkippstufe linear auflädt oder entlädt; und daß die Regelspannung dem über der Zeit gemittelten Verhältnis von allen der beiden möglichen Schaltstellungen dieser Codiererkippstufe entspricht.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine nur während des Anliegens eines Taktimpulses arbeitende Lade- und Entladeeinrichtung vorgesehen ist.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Erzeugung eingeprägter Ströme dienende Transistorschaltung vorgesehen ist.
DES105914A 1966-09-16 1966-09-16 Einrichtung zur Umsetzung eines Analogsignals in ein pulscodemoduliertes Signal Withdrawn DE1289104B (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2119000A1 (de) * 1970-04-29 1971-11-18 Philips Nv Sender für Signalübertragung durch Impulskodemodulation
DE3126380A1 (de) * 1981-07-03 1983-01-20 Texas Instruments Deutschland Gmbh, 8050 Freising "schaltungsanordnung zum umsetzen eines analogen wechselspannungssignals in ein digitales signal"

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1366812A (fr) * 1963-05-06 1964-07-17 Labo Cent Telecommunicat Perfectionnements aux dispositifs de codage à réaction

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E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
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