DE1437669A1 - System zum Umwandeln von Daten - Google Patents

Description

PATENT, α. RECHTSANWALT DIPL.-ING.H. VON SCHUMANN

Bayer. Hypotheken nndWedueOxmk Uündien, 8 MOnAm 22,Widenmayentraße S

Kante Nr.Mx6342 1437669 TelegrammadretM: Protector UOnAm

Poeumto: WmAm 49463 ' Telefon: 224893

15. MM «65 GESERAL PRECISION HTC, Binghamton, Few York, U.S.A.

System zum Umwandeln von Daten

Die Erfindung bezieht sich auf Datenumwandlungssysteme, und sie betrifft insbesondere einen verbesserten Digital-Analog-Wandler_f bei dem anstelle der gebräuchlichen "Gewientswägung" mit einer "Zeitwägung" gerabfcitet wird, um ein digitales Signal in ein analoges Signal zu verwandeln.

Auf dem Gebiet der elektronischen Rechengeräte, der automatischen ^gelung und der zugehörigen Geräte werden in zunehmendem Ausmaß Maschinen und Prozesse mit Hilfe digitaler Rechenvorgänge gesteuert bzw. geregelt, und es werden Meßwerte angezeigt*. Da die letzten Regel- und Anzeigevorrichtungen wie mo-•feorgetriebene Ventile, elektrische Meßgeräte und dergleichen im allgemeinen auf analoge Signale ansprechen, ist es bei zahlreichen Anlagen, bei denen mit digitalen Rechenvorgängen gearbeitet wird, erforderlich, Einrichtungen zur Durchführung einer Digital-Analog-Umwandlung vorzusehen, mittels deren die berechneten digitalen Ausgangssignale in entsprechende analoge Signale verwandelt werden können.

Digitale Rechengeräte werden analogen Rechengeräten gewöhnlich Vorgezogen, wenn ein sehr hoher Genauigkeitsgrad der ..,„,··.. 909303/0259

Reohenvorgänge erzielt werden soll, und da die "bei digitalen Rechenvorgangen erzielbare G-enauigkeit auch bei dem endgültigen analogen Ausgangssignal verfügbar sein soll, liegt es auf der Hand, daß der hierbei verwendete Digital-Analog-Wandler ebenfalls mit einer vergleichbaren hohen Genauigkeit arbeiten muß. Da bei zahlreichen Maschinen und Prozessen, insbesondere bei in einen Strom eingeschalteten Reglern und sogenannten Realzeitsimulatoren sich relativ schnell ändernde variable Größen berechnet werden müssen, ist es ferner gewöhnlieh erforderlich, daß der Digital-Analog-Wandler nicht nur genau, sondern auch mit hoher Geschwindigkeit arbeitet. Weiterhin soll der Digital-Analog-Wandler zuverlässig arbeiten und sich mit geringen Kosten herstellen-und betriebsfähig halten lassen; hierbei handelt es sich um Forderungen, die bei jedem elektronischen Gerät zu erfüllen sind.

Bis jetzt ist es bei Digital-Analog-Wandlern üblich, genau geregelte Bezugsspannungen, die eine digitale 1 oder eine digitale 0 repräsentieren, an eine durch Summierungswiderstände gebildete Matrix anzulegen,,wobei für jedes Bit des digitalen Worts ein anderer Widerstand gewählt wird. .Hierbei hat jeder Widerstand einen anderen Widerstandswert, der entsprechend der Bedeutung der zugehörigen Bitstelle gewogen wird. Bekanni?- lich wird es außerordentlich schwierig und kostspielig, solche Digital-Analog-Wandler bekannter Art zu konstruieren, wenn ,. digitale Zahlen umgewandelt werden sollen, die etwa zehn bedeutungsvolle Bits oder mehr enthalten, denn hierbei ergeben sich außergewöhnlich hohe Anforderungen bezüglich der Genauigkeit der einzelnen Widerstände. -..,.. .

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Ferner ist es bei den meisten ^e ge !.vorgängen, "bei denen mit digitalen Rechengeräten gearbeitet wird, im allgemeinen erforderlich, mehrere digitale Worte in die entsprechenden analogen Signale zu verwandeln, und um den apparativen Aufwand zu verringern, wird der Digital-Analog-Wandler nach einem Multiplexverfahren betrieben, d.h. ein einziger Digital-Analog-Wandler verwandelt nacheinander jedes einzelne digitale Wort in das entsprechende analoge Signal. Da kein einziges digitales Wort kontinuierlich umgewandelt wird, ist es bei diesen bekannten-Systemen, die nach dem Multiplexverfahren arbeiten, notwendig, analog arbeitende "Abtast- und Haltekreise¹¹ zu verwenden, die häufig unzuverlässig und ungenau arbeiten und hohe Kosten verursachen.

In der U.S.A.-Patentanmeldung 260 218 vom 21. Februar 1963 ist ein Digital-Analog-Wandler beschrieben, bei dem das Prinzip der Zeitwägung angewendet wird. Gemäß der genannten U.S.A.Patentanmeldung unterscheidet sich der Grundgedanke der Zeitwägung von der Widerstandswägung dadurch, daß eine sehr genaue Bezugsspannung, die dem Wert eines bestimmten Bits entspricht, nicht an Präzisionswiderstände angelegt wird, die der Bedeutung des zugehörigen digitalen Bits entsprechen, sondern daß die Spannung über einen Tiefpaßfilter der Ausgangsklemme für -das analoge Signal während einer Zeitspanne zugeführt wird, die der Bedeutung des betreffenden Bits entspricht, Beispielsweise wird das am wenigsten bedeutsame Bit LSB der Ausgangsklemme während der Dauer einer Zeiteinheit zugeführt, das Bit ISB + 1 während zwei Zeiteinheiten, das Bit LSB + 2 während vier Zeiteinheiten, das Bit LSB + 3 während acht Zeiteinheiten usw. Bei dieser

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Anordnung werden keine Widerstände von höchster Genauigkeit benötigt, und zwar gilt dies ohne Rücksicht auf die Zahl der bedeutsamen Bits, die in dem umzuwandelnden digitalen Wort enthalten sind. Da ferner jeder Kanal für ein analoges Ausgangssignal im wesentlichen nur eine Flip-flop-Schaltung, einen Transistorschalter und einen Tiefpaßfilter zu umfassen braucht, wird es wirtschaftlich möglich, einzelne Digital-Analog-rWandler in jedem analogen Ausgangskanal zu verwenden, wenn mehrere digitale Worte umgewandelt werden müssen, so daß auf die analogen Abtast- und Haltekreise vollständig verdichtet weaken kann und weitere Schwierigkeiten vermieden werden, die sich bei jedem Multiplexsystem ergeben.

Bei einer bevorzugten Ausbildungsform der Anordnung nach der genannten U.S.Ai-Patentanmeldung werden mehrere digitale Worte aus einem /fusgangsregister eines digitalen Rechengeräte oder dergleichen ausgegeben und der Reihe nach einem Pufferspeicher eingegeben. Dann wird der Pufferspeicher abgefragt, um sämtliche digitalen Worte gleichzeitig bitweise umzuwandeln, wobei mit dem am wenigsten bedeutsamen Bit aller Worte begonnen wird und der Vorgang mit dem bedeutsamsten Bit jedes Wortes endet.

Eine verbesserte Ausführung eines mit Zeitwägung arbeitenden Bigital-Analog-Wandlers ist in der U.S.A.-Patentanmeldung 321 555 vom 5. November 1963 beschrieben. Gemäß dieser letzteren Patentanmeldung wird eine verbesserte Schaltung vorgesehen, um die sogenannte "Faltenbildung" ("foldover") zu vermeiden. Diese sogenannte faltenbildung tritt auf, wenn man eine zweite digitale Zahl umwandelt, die sich von der ihr unmittelbar

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vorangehenden Zahl durch eine große Anzahl·von Stellenwertübertragungen unterscheidet, so daß im analogen Ausgang des Filters ein relativ kräftiger Übergangsimpuls erscheint. Als Beispiel für eine .Folge von solchen binären Zahlen sei die nacheinander erfolgende Umwandlung von binären Zahlen betrachtet, die z.B. den binären Zahlen 011111111111 und 100000000000 ähneln. Zwar bewirkt jede dieser Zahlen während eines Umwandlungsvorgangs, daß dem Eingang des Filters im wesentlichen eine Hechteckwelle zugeführt wird, doch ist die zweite Rechteckwelle gegenüber der ersten um etwa 180° phasenverschoben. Das Zuführen einer Eechteckwelle zu dem Filter während des ersten Umwandlungszyklus, auf den sofort eine um 180° phasenverschobene Welle während des zweiten Umwandlungszyklus folgt, führt dazu, daß ein falscher Impuls am Ausgang des Filters erscheint. Wie in der zuletzt genannten U.S.A.-Patentanmeldung beschrieben, werden diese fehlerhaften Impulse dadurch ausgeschaltet, daß man das Zeitintervall, das für ein oder mehrere der bedeutsamsten Bits benötigt wird, in einen ersten und einen zweiten Abschnitt unterteilt und danach den ersten Abschnitt dem Filter vor der Zuführung der weniger bedeutsamen Bits zuführt, woraufhin nach der Umwandlung aller weniger bedeutsamen Bits der zweite Abschnitt des Zeitintervalle, das für ein oder mehrere der bedeutsamsten Bits benötigt wird,, dem Filter zugeführt wird. Außerdem liefert das Umwandlungseystem nach der U.S.A.-Patentanmeldung 321 555 ein verbeeeertes Auflösungsvermögen des Digital-Analog-Wandlers im Vergleich zu dem normalerweise bei einem Pufferspeicher verfügbaren Auflösungsvermögen. Bei beiden erwähnten U.S.A.-Patentanmeldungen werden die Zeitspannen, während welcher eine

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Bezugspegelspannung an einen Ausgangsfilterkanal angelegt wird, durcli den O- oder 1-Wert jedes einzelnen Bits bestimmt, wobei jedem Bit entsprechend seiner Bedeutung eine bestimmte Zeitspanne zugeteilt wird. Wird z.B. ein Wort wie 0101 umgewandsLt, bei dem Einsen und Uullen miteinander abwechseln, wird eine Bezugspegelspannung an den Filterkreis während einer Zeiteinheit angelegt? dann wird die Spannung auf die Dauer von 2 Zeiteinheiten' unterbrochen? hierauf wird die Spannung erneut während 4 Zeiteinheiten angelegt, -um dann auf die Dauer von 8 Zeiteinheiten unterbrochen zu werden? bei der Umwandlung jedes digitalen Wortes wird somit die Bezugsspannung nacheinander angelegte und unterbrochen, und zwar jeweils während aufeinander folgender Zeitspannen, deren Länge genau proportional zur Bedeutung .,.. der aufeinander folgenden Bits ist.

Die Erfindung sieht dagegen einen einfacheren Digital-Analog-Wandler vor, bei dem zwar das gleiche Grundprinzip der ^eitwägung angewendet wird, wie es in den beiden erwähnten U.S.A.-Patentanmeldungen beschrieben ist, bei welchem es jedoch nur erforderlich ist, daß jeder analoge Ausgangskanal während der Umwandlung jedes digitalen Wortes nur einmal ein- und ausgeschaltet wird. Daher erhält man eine einzige unsymmetrische Wellenform, die dem Eingang des Filterkreises zugeführt wird, wobei die Asymmetrie der zugeführten Wellenform ein Maß für den gewünschten analogen Wert ist, so daß die Wirkungsweise praktisch einer Impulsbreitenmodulation entspricht. Auch in diesem Falle bewirkt der Filter, daß die richtige analoge Spannung an den Ausgangsklemmen erscheint. Da jedoch bei jedem Umwandlungsvorgang jeder Kanal nur einmal ein- und ausgeschaltet zu

werden braucht, wird die Anzahl der Ein- und Ausschaltvorgänge erheblich verringert, und, wie aus der folgenden Beschreibung ersichtlich, ermöglicht dieses Merkmal eine weitgehende Verringerung der Redundanz. Mit anderen Worten, durch geeignete Staffelung der Ein- und Ausschaltzeiten bei jedem Kanal ist es möglich, einen Teil der Schaltmittel oder sämtliche Schaltmittel nach einem Multiplexverfahren auszunutzen und diese Mittel zu benutzen, um mehrere Kanäle zu betreiben, so daß sich eine erhebliche Ersparnis bezüglich der Zahl der Schaltungselemente ergibt, die bei einem großen Digital-Analog-Wandler benötigt werden. Ferner läßt sich bei diesem Zeitmultiplexsystem anstelle des herkömmlichen Baum- oder Kernebenenspeichers ein Serienspeicher vorteilhaft verwenden.

Die positive Ausgangsspannung eines Transistorschalters wird einem Ausgangsfilter nur während eines einzigen Zeitintervalls im Verlauf jedes Umwandlungszyklus zugeführt. Dieses Zeitintervall wird entsprechend der Größe der am wenigsten bedeutsamen Bits eingeleitet, betrachtet man als vereinfachtes Beispiel ein 4 Bits enthaltendes Wort, das mit Hilfe eines Digital-Analog-Wandlere mit vier Kanälen umgewandelt wird, so bestimmen während der Umwandlung jedes Wort aus 4 Bits die beiden weniger bedeutsamen Bits den -Beginn des dem Filter zugeführten Ausgangsimpulses, während die beiden bedeutsamsten Bits das Ende dea Impulses bestimmen; hierbei üben die bedeutsamsten Bits eine erheblich größere Wirkung auf die Dauer des Impulses aus. Während eines UmwandlungsVorgangs wird eine Bezugsspannung, z.B. eine genau bestimmte negative Spannung, während des Abschaltzeitintervalls an den Filtereingang angelegt. Während des

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Einschaltzeitintervalls wird dagegen eine genau bestimmte positive Spannung dem Mitereingang zugeführt. Das Verhältnis zwischen den Einschaltzeiten und den Abschaltzeiten liefert daher nach der Filterung eine analoge Spannung, welche eine digitale Zahl repräsentiert, wobei die analoge Ausgangsspannung dem Wert der digitalen Zahl entspricht, die umgewandelt worden ist, und zwar entsprechend der Anzahl, der darin enthaltenen bedeutsamen Bits.

Grundsätzlich wird ein Abschaltimpuls für¹ jedes umzuwan-delnde Wort dadurch erzeugt, daß die bedeutsamsten Wortbits erneut über mehrere parallele Serienspeicher umgewälzt werden, · wobei für jedes Bit ein solcher Speicher vorhanden ist, und wobei ein Zählergebnis abgezogen wird, bevor die Bits erneut umgewälzt werden. Die Erzeugung eines Anleihesignals durch die Subtraktionseinrichtung dient dazu, die an den Filtereingang angelegte genaue positive Spannung zu beseitigen. Außerdem wird ein Einschaltimpuls dadurch erzeugt, daß die am wenigsten bedeutsamen Bits einem -^eindatenzähler eingegeben werden, und daß danach ein Zählergebnis der Zähleinrichtung während jedes von mehreren Einheitszeitintervallen zugeführt wird, bis ein unbestimmtes Zählergebnis erreicht ist, wobei dieses vorbestimmte Zählergebnis bewirkt, daß die genaue positive Spannung an den Filtereingang angelegt wird. Auf diese Weise wird die positive Spannug dem Filter während jedes Umwandiungsvorgangs nur einmal zugeführt.

Ferner sei bemerkt, daß hierin ein wichtiges ^Merkmal der Erfindung besteht, obwohl sich bei Serienspeichern normaler- . "' weise eine Totzeit ergibt, d.h. eine Zeitspanne zwischen der

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Zuführung eines Signals ZU₁ den Eingangsklemmen und dem Zeitpunkt, in welchem das "Signal an den Ausgangsklemmen verfügbar wird; diese Totzeit wird vorteilhaft ausgenutzt, um die Umwandlung weiterer digitaler Worte zu ermöglichen, ohne daß die apparativen Mittel entsprechend vermehrt zu werden brauchen, und ohne daß sich eine kompliziertere Schaltung ergibt? hierauf wird im f olgenden; näher eingegangen.

Ein Ziel der Erfindung besteht somit darin, einen verbesserten Digital-Analog-Wandler vorzusehen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Digital-Analog-Wandlers, bei dem auf neuartige Weise mit einer ^zeitwägungsumwandlung gearbeitet wird, wobei ein Seil der Schaltungselemente oder alle Schaltungselemente zwischen einer Anzahl von Ausgangskanälen nach einem Zeitmultiplexverfahren betrieben werden.

ferner sieht die Erfindung einen vereinfachten, mit Zeitwägung arbeitenden Digital-Analog-Wandler vor.

Weiterhin sieht die Erfindung einen verbesserten, mit Zeitwägung arbeitenden Digital-Analog-Wandler vor, bei dem jeder Kanal während eines vollständigen ümwandlungszyklus für ein bestimmtes digitales Wort nur einmal ein- und ausgeschaltet wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines mit Zeitwägung arbeitenden Digital-Analog-Wandler, bei dtm die Schaltungaredundanz dadurch verringert ist, daß die

Kanäle auf geeignete Weise gestaffelt

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werden, um es zu ermögliche, daß ein Teil der Schaltungselemente oder alle Schaltungselemente, mittels deren mehrere analoge Ausgangskanäle ein- und ausgeschaltet werden, nach einem Zeitmultiplexverfahren betrieben werden.

Y/eitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen.

Pig. 1a veranschaulicht in einem Zeitsteuerdiagramm das Anlegen der Präz.isionsbezugsspannungen an einen Ausgangsfilter bekannter Art. . . :.; :

Pig. 1b ist ein Zeitsteuerdiagramm, welches das Anlegen., der Präzisionsbezugsspannungen an einen Ausgangsfilter bei einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung veranschaulicht·.

Fig. 1c zeigt in einem. Zeitsteuerdiagramm das Anlegen von' Prazisionsbezugsspannungen an einzelne Ausgangsfilter¹ bei einer mehrere Kanäle umfassenden Ausbildungsform der Erfindung. "■■■"■' -

Pig. 2 zeigt in einem Zeitsteuerdiagramm die Reihenfolge der Vorgänge, die sich abspielen, während mit Hilfe des erfindungsgemäßen Datenumwandlungssystems mehrere Worte umgewandelt werden.

Pig. 3 ist ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen Datenumwandlungssystems.

Pig. 4 zeigt in einem Blookdiagramm die Ausgangskreise der Anordnung nach Pig. 5·

Bevor mit einer eingehenden BeSchreibung der Y/irkungsweise des erfindungsgemäßen Datenumwandlungssystems begonnen wird, sollen einige der Grundgedanken der Erfindung erläutert werden; hierbei wird als Beispiel ein elementarer Wandler für 4 Bits enthaltende Worte herangezogen; weiter unten wird dann die Erweiterung dieser Grundgedanken bezüglich einer umfangreichen Einrichtung beschrieben, bei der es sich z.B. um ein System für 64 Worte mit je 12 Bits handelt. Das erfindungsgemäße Datenumwandlungsesystem umfaßt grundsätzlich mehrere Serienspeichervorrichtungen, von denen jede durch eine Verzögerungsleitung bekannter Art gebildet werden kann; wenn diese Vorrichtungen zu einem Serienspeicheraggregat vereinigt sind, können sie vier Worte zu je 4 Bits speichern; ferner ist eine Verarbeitungsschaltung zum Bestimmen der Ein- und Ausschaltzeiten während der Umwandlung vorgesehen; diese Verarbeitungsschaltung wird für die vier Kanäle nach einem Zeitmultiplexverfahren betrieben, und sie ist so ausgebildet, daß sie jeden Kanal während eines gewählten Zeitintervalls "berücksichtigt"; außerdem umfaßt die Anordnung vier Ausgangskreise, und zwar je einen für jeden analogen Kanal, so daß die vier analogen Spannungen gleichzeitig verfügbar sind; weiterhin ist ein Eingangsregister vorgesehen, um die digitalen Worte aus einem .Rechengerät oder einer anderen Quelle aufzunehmen; schließlich sind mehrere Eingangsgatterkreiee vorgesehen, mittels deren die digitalen Worte in der richtigen ,Weise in den Serienspeicher eingegeben werden. Während eines Umwandlungsvorgangs nehmen die Verarbeitungskreise digitale Worte aus dem Rechengerät auf, woraufhin diese Worte verarbeitet werden, um die genauen Zeitpunkte zum Anlegen und Beseitigen

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einer ■'■'räzisionsbezugsspannung an einen analogen Ausgangsfilter zu bestimmen und dann den richtigen Ausgangskanal zu adressieren, wobei der Ausgangskanal je nach den Erfordernissen ein- oder ausgeschaltet wird. Alle diese Vorgänge, d.h. das Entnehmen von Worten aus dem Speicher, die Verarbeitung, das Adressieren jedes einzelnen Kanals sowie das Ein- und Ausschalten jedes einzelnen Kanals, werden zeitlich so miteinander"verzahnt", daß die Verarbeitungsschaltung nach einem Zeitmultiplexverfahren betrieben wird, und daß von den digitalen Worten in dem einzigen Zeitpunkt Gebrauch gemacht wird, in welchem sie verfügbar sind, d.h. wenn sie am Ende der Verzögerungsleitungen erscheinen· Um dies zu erreichen, werden die Rechteckausgangswellen für alle Kanäle zeitlich gegeneinander gestaffelt.

Um die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Datenumwandlungssystems zu verstehen, ist es zunächst erforderlich, sich Klarheit über einen Grundgedanken zu verschaffen, der bei der Verarbeitung eines digitalen Wortes angewendet wird. Dieser Grundgedanke besteht darin, daß jedes digitale Wort in zwei Hälften oder zwei Bitgruppen unterteilt werden kann, von denen die eine die bedeutsamsten Bits und die andere die am wenigsten bedeutsamen Bits enthält. Sede dieser Gruppen kann dann als eine unabhängige Zahl betrachtet werden» abgesehen davon» defl die Bits der bedeutsamsten Hälfte, dl* im folgenden alt "tfrobdetea" bezeichnet werden» ein größeres Gewiaht «utrteilt bekosustn als die Bits der weniger bedeutsamen Hilft·, dl· *ls "?·!&- daten" bezeichnet werden« He nächste» wird eis zeitlich·? Bessugsmallpinkt für die zu erzeugende unsymmetrisch* Wellenform a»g«mesm@n. Hierfeei haadelt es sich um eisen gedachte»

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Zeitpunkt, der so gewählt ist, daß das Einschalten vor diesem Nullpunkt und das Abschalten danach erfolgt. Das Einschalten, das durch die Feindaten geregelt wird, erfolgt bei einem Wort mit 4 Bits bis zu 4 Mikrosekunden vor dem zeitlichen Nullpunkt, d.fe. um 1, 2, 3 oder 4 Zeiteinheiten vor dem zeitlichen HuIlpunkt, wenn eine Mikrosekunde als Grundzeiteinheit oder Zeit— markenimpulsperiode gewählt wurde, und zwar in Abhängigkeit vom tfert der betreffenden Feindatenzahl. Das Abschalten wird durch die Grobdaten geregelt, jedoch entspricht die Zeiteinheit in diesem Falle nicht einer Mikrosekunde, sondern 4 Mikrosekunden, Daher kann das Abschalten etwa an dem zeitlichen Nullpunkt erfolgen, oder um 4 Mikrosekunden später oder um 8 Mikrosekunden später oder Uffi 12 Mikrosekunden später, was sich jeweils nach dem Wert der Grobdatenzahl richtet·

Pie bei eiern erfindungsgemäSen Wandler für vier digitale Bits vorgesehene Verarbeitungeschaltung bewirkt, daß die Feindaten- Eineekaitsohalfung eine Zeitspanne zwischen 1 und 4 MikroSekunden ia Schritten von je 1 Mikrosekunde von dem angenommenen seitlichen Nullpunkt aus nach rückwärts abmißt, während der Grrobdateo-AfesQheltkrei« bewirkt, daß eine Zeitspanne zwischen 0 und 12 Kikroeekuoden in Intervallen von je 4 Mikrosekunden von den ueitlicheö »ullpunkt aus nach vorn abgemessen wird.

Fig. 1a veranschaulicht das Anlegen einer PräzisionsbezugaspanEtwag »ft einen analogen AusgangatiefpaSfilter, wie es ia dien weiter obea genannten U.S.A,-Patentanmeldungen beschrieben ist. Gtemäß Fig. 1a wird die Präzisionsbezugsspannung zuerst wäfarend ssweier Zeitintervalle und danach während acht ZeitinterVällen angelegt, während z.B. die digitale Zahl 1010 umge-

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wandelt wird. Bei dem hier gezeigten ^eispiel wird die Bezugsspannung während 4eitintervallen angelegt, die dem Bedeutungswer.t jedes digitalen Bits entsprechen, wobei mit dem am wenigsten bedeutsamen Bit begonnen wird, und wobei jedes Bit nacheinander einzeln berücksichtigt wird, tfährend eines Zeiteinheitsintervalls, das z.B. 1: Mikrosekunde entsprechen kann, wird somit die -fräzisionsbezugsspannung, die positiv ist, nicht an die Filter'eingangsklemmen angelegt, was dem wert 0 des am wenigsten bedeutsamen Bits entspricht. Dann wird die -^ezugsspannung während zweier Zeitintervalle entsprechen dem digitalen Wert 1 angelegt, der dem am wenigsten bedeutsamen Bit +1 beigelegt wurde, Nunmehr wird die Bezugsspannung während der nächsten 4 Zeitintervalle v©n dem Filter beseitigt, wobei dieser Vorgang dem digitalen Wert 0 entspricht, der dem am wenigsten bedeutsamen Bit +2 beigelegt ist. Schließlich wird die Bezugsspannung wieder auf die Dauer von 8 Zeiteinheitsintarvallen an den Filter angelegt, was dem digitalen Wert 1 des bedeμt3amsten Bits ent~ spricht. Es sei bemerkt, daß somit bei dieser bekannten Anordnung die ^räzisionsbezugsspannung an den Filter angelegt oder beseitigt wird, und zwar mehrmals während eines Umwandlungsvorgangs, der im Zeitpunkt T_n beginnt und im Zeitpunkt Φ endet, und daß sich die Zahl der Sehaltvorgänge erheblich erftöht, wenn die Zahl der bedeutsamen Bits des umzuwandelnden digitalen Wortes größer wird, was sich natürlich nach dem jeweiligen Wert jedes bedeutsamen Bits richtet,

Gemäß Fig. 1b wird dagegen gemäß der Erfindung die Bezugsspannung an den Filter während der Umwandlung der digitalen Zahl 1010 nur einmal angelegt, und außerdem wird die an dem Filter

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liegende Spannung nur einma-1 beseitigt, und zwar unabhängig sowohl von der Zahl der umzuwandelnden bedeutsamen Bits als auch vom Wert dieser Bits. Dieses "letztere Merkmal wird von sehr großer Bedeutung, denn hierbei kann nicht nur die Konstruktion des analogen Ausgangsfilters vereinfacht werden, sondern der einzige notwendige Schaltvorgang ermöglicht einen Zeitmultiplexbetrieb der meisten verwendeten Schaltungselemente, so daß weitere digitale Zahlen umgewandelt werden können, ohne daß die Schaltung komplizierter wird oder sich der apparative Aufwand vergrößert. Gemäß Pig. 1b ist die erzeugte unsymmetrische vYellenform auf einen willkürlich gewählten zeitlichen Nullpunkt T_r bezogen, wobei die dem Zeitpunkt T 'vorausgehende Einschaltzeit d* -ch den Wert der am wenigsten bedeutsamen Bits insgesamt bestimmt wird, während die auf den ^eitpunkt T folgende Abschaltzeit durch den gemeinsamen Wert der bedeutsamsten Bits bestimmt wird. Unter der Voraussetzung, da£ jedem einzelnen digitalen Wort lediglich zeitlich unterschiedlich verschobene zeitliche Nullpunkte zugeordnet werden, ist es somit möglich, mehrere Worte gleichzeitig bzw. parallel umzuwandeln. Dieses Merkmal ist in Mg· 1c dargestellt, wo getrennten Umwand lungskanälen die vier zeitlichen Nullpunkte T^ bis Τ_χ^ zugeordnet sindι jeder Kanal wandelt die betreffende digitale Zahl in eine entsprechende analoge Spannung um· Hierbei ist zu beachten, daß euer gemäß PIg, 1c die verschiedenen Wellenforaen -etwaa gegeneinander verschoben Bind, daß jedoch alle Wellenformen gleichzeitig erzeugt werden» und «war ohne Verwendui.- *u~ eätzlicher Schaltungsaitiiel·

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Um eine gleichzeitige Umwandlung mehrer digitaler Zahlen zu ermöglichen, jedoch die Vervielfachung der Schaltungsmittel zu vermeiden, die !sei einem Parallelbetrieb gewöhnlich nicht umgangen werden kann, sieht die Erfindung Schalt- bzw. Steuermittel vor, die mehreren Umwandlungskanälen gemeinsam zugeordnet sind, wobei jedoch die Schaltzeiten der einzelnen Kanäle miteinander "verzahnt" sind, und wobei die Umwandlungszyklen der einzelnen Kanäle zeitlich gegeneinander versetzt sind, so daß eine einzige Schalt- oder Steuereinrichtung benutzt werden kann, um alle Umwandlungskanäle zu steuern!

Aus Pig. 1c ist ersichtlich, daß vier Einschaltzeitpunkte·, d.h. vier Vorderkanten der vier Wellenformen, vorhanden sind, die sämtlich in -verschiedenen Zeitpunkten auftreten. Wenn entsprechend der oben gemachten Annahme der Feindatenteil jedes digitalen Wortes zwei Bits umfaßt, wobei vier verschiedene v/erte möglich sind, muß man vier Zeitspannen für jedes umzuwandelnde Wort vorsehen, während welcher ein bestimmter Kanal eingeschaltet werden kann, und man erkennt somit, daß man bei, einem Gesajjtumwandlungszyklus mindestens 16 Zeitspannen vorsehen muß, damit alle vier Worte umgewandelt werden können„ Bei der nachstehend beschriebenen vereinfachten Anordnung sind tatsächlich 16 solche Perioden sowie vier zusätzliche Perioden vorgesehen₉ die benötigt werden, um die richtige Staffelung der einzelnen seitlichen Bezugspunkte zu ermöglichen! somit umfaßt ein Sesamtumwandlungszykltie, während .diesen alle vier Worte taagewandelij werden, insgesamt 20 aufeinander folgende Zeitspannen, die durch 20 aufeinander folgende Zeitmarkeniapulse gesteuert werden körn-. \ welche 2lmm Zeitgeber tiekaniitt* Art *ntnama«n

Wenn entsprechend der gemachten Annahme der ^"robdatenteil jedes digitalen Wortes ebenfalls zwei Bits umfaßt, wobei wiederum vier verschiedene Werte auftreten können, ist ersichtlich, daß man vier Zeitspannen für jedes umzuwandelnde 'tfort vorsehen muß, während welcher ein bestimmter Kanal abgeschaltet werden kann, -^a jedoch das Abschalten eines Kanals erfolgen kann, während gleichzeitig ein anderer Kanal eingeschaltet wird, braucht man über die erwähnten 20 Zeitspannen hinaus keine zusätzlichen Zeitspannen innerhalb eines G-esamtumwandlungszyklus vorzusehen, während dessen alle vier Worte umgewandelt werden.

Die 20 Zeitintervalle eines Gesamtumwandlungszyklus, wäh rend dessen alle vier Worte umgewandlet werden, werden in vier Viertel unterteilt. In verschiedenen Zeitpunkten während des ersten Viertels (Intervalle 1 bis 5) kann der kanal D eingeschal tet werden, wobei sich der genaue Zeitpunkt, in dem der Kanal D während des ersten Viertels eingeschaltet wird, nach dem Wert der beiden Feindatenbits richtet, die im Kanal D umgewandelt werden sollen. Entsprechend sind innerhalb des zweiten, des dritten und dee vierten Viertels die Zeitintervalle 6 bis 10, 11 bis 15 und 16 bis 20 für die Steuerung der Einschaltzeiten bei den Kanälen A, B und G vorgesehen^ hierzu ist zu bemerken, daft das erste Intervall bei jedem Viertel die richtige zeitliche Staffelung awiöohen den Kanälen liefert. «Te höher der Wert der Peindaten iet, die in einem bestimmten Kanal umgewandelt werden Müssen, deeto früher liegt die Einschaltzeit des Kanals innerhalb der für den betreffenden Kanal vorgesehenen Viertel periode. Wen» ee sich bei den im Kanal D umzuwandelnden Fein deten b.B. ua die Zahl 01 handelt, wird der Kanal D am Beginn

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des Intervalls 4 eingeschaltetj lauten die "3its dagegen 10 oder 11, wird der i^anal am beginn des Intervalls 3 bzw. des Intervalls 2 eingeschaltet; handelt es sich dagegen um die ffeindatenbits 00, wird der Kanal am Beginn des Intervalls 5 unmittelbar vor dem zeitlichen Nullpunkt für den Kanal A eingeschaltet. Die drei übrigen Kanäle sind so ausgebildet, daß sie ähnlich arbeiten, wobei die genauen Zeitpunkte im Verlauf der betreffenden Viertelperioden, in denen diese Kanäle eingeschaltet werden, von den Werten der Feindatenteile der Tvorte abhängen, die in den betreffenden Kanälen umgewandelt werden. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die v/ellenform für den Kanal A am Anfang des Intervalls 8 beginnt, d.h. um zwei Intervalle vor dem Ende der Viertelperiode zum Einschalten des Kanals A, so daß die Wellenform im Kanal A gemäß Pig. 2 voraussetzt,- daß es sich bei'den im Kanal A umzuwandelnden Feindaten um eine binäre 10, d.h. um eine dezimale 2, handelt.

Kurz gesagt wird die Einschaltzeit für jeden Kanal dadurch bestimmt, dal das am wenigsten bedeutsame Bit einer Zähleinrichtung eingegeben wird, und daß danach das gespeicherte Zählergebnis während jedes Zeiteinheitsintervalls um 1 vergrößert wird. Die Einschaltzeit wird dadurch festgelegt, daß ermittelt wird, wie lange es dauert, die Zähleinrichtung zu füllen oder "auslaufen" zu lassen, nachdem die Feindaten in der Zähleinrichtung Eegistciert worden sind. Handelt es sich bei den anfänglich an die Zähleinrichtung abgegebenen Feindaten um eine kleine Zahl, erkennt man, daß eine größere Zahl von Zeiteinheitsintervallen benötigt wird, um die Zähleinrichtung zu füllen, als wenn es sich bei den der Zähleinrichtung anfänglich einge-

BAD Grfcvs.i*"-

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gebenen Daten um eine große Zahl gehandelt hätte, und daß daher das Einschalten, das erfolgt, wenn die Zähleinrichtung gefüllt ist, bei Feindaten mit einem niedrigen Jert später stattfindet als bei Peindaten mit einem höheren Wert. Ein Einschaltsignal
wird erzeugt, wenn die Zähleinrichtung abläuft, d.h. wenn sich das Zählergebnis von 10 auf 11 ändert. Die Zähleinrichtung ist so ausgebildet, daß das Zählergebnis 00 dem angenommenen zeitlichen Nullpunkt T in Fig. 1b entspricht, und daher liefert
ein Zählergebnis der Zähleinrichtung im -betrag von 1 oder 2
oder 3 praktisch für einen bestimmten Kanal eine vor dem zeitlichen Nullpunkt liegende Bezugszeit. Beispielsweise bewirkt
ein Zählergebnis von 10 in der Zähleinrichtung für die Feindaten, daß die Zähl einrichtung das Zählergebnis 00 um 3 LükrοSekunden vor dem zeitlichen Nullpunkt erreicht, und dieses Zählergebnis führt zur erzeugung eines Auugangssignals, mittels
dessen der betreffende Kanal eingeschaltet wird. Jährend der
Umwandlung eines Portes mit 4 .Bits nimmt der Zählvorgang tatsächlich 5 Mi kr ο Sekunde η und nicht etwa nur 4 Llikrosekunden in Anspruch, damit eine Staffelung der zeitlichen Nullpunkte zwischen den Kanälen möglich ist. Somit werden während, der ersten 5 Liikrosekunden die ^x'eindaten des Kanals A verarbeitet, woraufhin während der nächsten 5 Mikrosekunden die Peindaten des Kanals B verarbeitet werden usw., bis alle vier Kanäle ausgewertet worden sind· Dann beginnt das Programm erneut mit der Ver- .arbeitung der Feindaten des Kanals A. Da jedoch die Feindatenperiode den zeitlichen Nullpunkt jedes Kanals unmittelbar vor ausgehen muß, sind die zeitlichen Hullpunkte aller Kanäle nicht die gleichen, sondern aie sind um 5 Mikrosekunden gegeneinander versetzt.Hierdurob wird ββ ermöglicht, die Schaltung zum

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Verarbeiten der Feindaten nach einem MuItipiexverfahren zu betreiben, so daß sich gemäß Fig.-1c die gestaffelten Ausgangswellenformen ergeben. Ferner sei bemerkt, daß dieser spezielle Zeitmultiplexbetrieb nur für die Einschaltvorgänge bzw. die ■k'eindaten gilt. Die Abschaltkreise für die ^ürmbdaten arbeiten unabhängig und parallel, und' diese Schaltung wird ebenfalls nach einem Zeitmultiplexverfahren für die vier Kanäle verwendet, abgesehen davon, daß sich dieses Verfahren auf etwas andere Weise abspielt, "

' Bezüglich der Absehaltzeit, die durch den ufert der bedeutsamsten Bits bestimmt wird, d.h. durch die Grobdaten, wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß die rechteckige Y/ellenform bei jedem Kanal-um 5 Mikrosekunden gegenüber dem vorangehenden Kanal versetzt ist,-wie es "bei dem im folgenden zu beschreibenden Beispiel angenommen ist. Aus diesem Grunde werden die möglichen Zeitpunkte, in denen die Abschaltung erfolgen kannj d.h. die Zeitpunkte, die bei jedem &anal durch 4 MikrοSekunden getrennt sind, von"einem Kanal zum nächsten ebenfalls um 5 Mikrosekunden gegeneinander versetzt. Es sei bemerkt, daß sieh diese Staffelungsperiode von 5 MikroSekunden aus der d-urch den Serienspeicher herbeigeführten Verzögerung um 4 Mikrosekünden und einer zusätzlichen'Mikrosekunde zusammensetzt. Wenn sich für den Kanal A innerhalb einer bestimmten Mikrosekunde eine AbsehaltgtlegenheIt ergeben sollte, so ergibt sich eine Absehaltgelegenheit für den Kanal B innerhalb der -unmittelbar folgenden Mikrosekunde, eine AbschaltgelegenheiVfür den Kanal G in de* darauf folgenden Mikrosekunde usw. Daher ist es möglich, bei ^ der Abschalteinrichtung ein Zeitmultiplexverfahren anzuwenden, /

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denn die Abschaltgelegenheiten für die verschiedenen Kanäle

sind zeitlich voneinander getrennt. Zwar ist jeder Kanal so geschaltet, daß er innerhalb jeder Periode von 4 MikroSekunden einmal abgeschaltet werden kann, doch wird er natürlich jeweils nur in dem Zeitpunkt tatsächlich abgeschaltet, der durch den Wert der betreffenden Grobdaten bestimmt wird.

Auf· welche Weise die Grobdaten verarbeitet werden, um zu bestimmen, wann ein gegebener Kanal abgeschaltet werden muß, wird nachstehend erläutert. In dem Zeitpunkt, in welchem die Grobdaten dem Serienspeicher eingegeben werden, handelt es sich bei diesen Daten um eine binäre Zahl von 2 Bits, welche die Zahl von jeweils 4 MikroSekunden umfassenden Intervallen nach dem zeitliehen Nullpunkt repräsentiert, nach deren Ablauf der betreffende Kanal abgeschaltet werden soll. Bei dem hier beschriebenen ^eispiel benötigt diese binäre Zahl gerade 4 Mikrosekunden, um den Serienspeicher zu durchlaufen, und diese Verzögerungszeit wird benutzt, um den Ablauf der Perioden von 4 Mikrosekunden zu markieren. Wenn die Zahl den Speicher verläßt, wird sie einer Subtraktionseinrichtung zugeführt, wo die Zahl um 1 vermindert wird} wenn hierbei ein Anleihesignal erzeugt wird» leitet dieses Signal den Abschaltvorgang -ein. Hierauf wird die von der Subtraktionseinrichtung abgegebene binäre Zahl erneut dem Serienspeieher eingegeben* Da die G-robdatenzahl jedesmal, um eine Einheit verkleinert wird, wenn sie den Speicher durchläuft, nimmt die Grrobdatenzahl bei jeder Periode von 4 Mikrosekunden um eine Einheit ab, so daß sie nach genau 4iP Mikrosekunden gleich Null sein wird, wobei I der ursprüngliche Wert der Zahl ist. Somit ist die Schaltung des Datenumwandlungs-

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■■■■; .■ '- 22 -.

Systems nach, der ürfindung so ausgebildet, daß sie einen abschaltet, wenn die "SuId trakti ons einrichtung ein Anleiliesignal erzeugt, und daher erfolgt das Abschalten genau ΐΙ4 Mikr ο Sekunden nach, dem angenommenen zeitlichen Nullpunkt entsprechend den weiter oben geschilderten logischen Regeln. Innerhalb jedes ümwandlungszyklus τοπ. 20 Mikrosekunden sind 5 der jeweils 4 MikroSekunden umfassenden ^rundintervalle vorhanden, und da die „ ^räbdätenzahl den Serienspeicher immer wieder durchläuft, wobei sie im Verlauf jedes vollständigen Ümwandlungszyklus genau viermal verkleinert wird, erfolgt das Abschalten bei Jeder gegebenen Grojidatenzahl im gleichen Zeitpunkt innerhalb des Zyklus. Zu diesem Zweck wird die Verkleinerung der &robdatenzahl während der ersten erneuten Umwälzung der Grobdaten in dem Speicher verhindert, und da auch die Feindaten erneut umgewälzt-werden,, ist ein Betrieb auf unbestimmte Zeit möglich, wobei die G-robdaten und die Fe.indatennur dann auf den neuesten Stand gebracht zu werden brauchen, wenn es erforderlieh, ist, ihre Werte zu ändern. Somit wird die Abschaltzeit dadurch bestimmt;, daß man die ^robdaten durch eine Verzögerungsleitung zirkulieren läßt, daß eine Einheit von den G-robdaten jedesmal nach dem ersten Mal abgezogen wird, wenn die Grrobdaten die Verzögerungsleitung verlassen, und daß 'föstgestellt wird, wann sich die ^robdaten von 00 zu IT ändern» Handelt es sich bei den G-robdaten um eine größere Zahl, ist ersichtlich, daß die Daten die Verzögerungsleitung häufiger-durchlaufen müssen^ als es der ^aIl ist,, wenn die Grobdaten durch eine kleine Zahl gebildet werdenj somit läuft eine längere Zeit ab,- bevor die GroMaten auf 11 verkleinert worden, , sind, so daß ein Abschaltsignal erzeugt wird. __ _r

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In Fig. 2 erkennt man mehrere der tfellenforiaen," die verwendet werden, ma. für jeden Kanal die unsymmetrische Ausgangs— wellenform zu erzeugen, wobei nur die im ^anal A erscheinende Y/ellenform dargestellt ist, die der digitalen Zahl 1010 entspricht; die übrigen "„'eilenfarmen- ähneln den in I?ig. 1c gezeigten. Es sei bemerkt, daß die 20 Zeitmarirenimpulsperioden in vier Viertel unterteilt sind, wie es durch einen Abfragezähler bestimmt wird, der zyklisch vom Zählergebnis 0 zum Zählergebnis 4 fortschreitet. Während jedes dieser Viertel wird ein kanal veranlaßt, sich entsprechend dem «ert der zugehörigen Peindaten einzuschalten. Somit -wird der -k-ärtal D während der ^eitmarkenimpulsperioden 1 bis 5 eingeschaltet, der -t-anal A wird während der Perioden 6 bis "Ό eingeschaltet, der •''-anal B wird während der Perioden 11 bis 15 eingeschaltet, und schließlieh wird der-Kanal C während der Perioden 16 bis 20 eingeschaltet, ,/ie schon erwähnt, wird die erste Zeitmarkenimpulsperiode jedes, dieser Viertel benötigt, um die richtige zeitliche Staffelung der zeit» liehen Nullpunkte zwischen den verschiedenen Kanälen zu ermöglichen, damit die "erarbeitungsschaltung nach einem Zeitmultiplexverfahren betrieben werden kann und während dieser Periode kein Kanal eingeschaltet wird. Gemäß Fig. 2 schaltet sich der i.anal A während des zweiten Viertels am Beginn der Zeitmarken— Impulsperioden 7, 8, 9 oder 10 ein, und zwar unter dem steuernden Einfluß der ^eindatenwerte 11, 10, 01 und 00. Bas Einschalten B, 0 und 3) erfolgt auf ähnliche weise* Je größer der Wert der Teilziffer der Ü'eindaten ist, desto früher wird somi⁴' die unsymmetrische Wellenform gemäß den weiter oben behandelten logischen Hegeln erzeugt.

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'Das Zurückstellen des Abfragezählers auf Null bestimmt die Trennung zwischen den Vierteln, und diese Trennung entspricht genau dem zeitlichen Bezugsnullpunkt für den Kanal, der während des unmittelbar vorausgehenden Virtels eingeschaltet wurde. Beispielsweise stellt sich der Abfragezähler am Beginn der Zeitmarkenimpulsperiode 6 auf Null zurück, und dieser Eüekstellvorgang leitet den Begijan des zweiten Virtels ein. Außerdem definiert dieser Rückstellvorgang den zeitlichen Nullpunkt für den Kanal D, d.h..den Punkt T_rd| dieser Kanal wird während des. ersten Viertels eingeschaltet. Man beachte, daß der Abfragezähler einen Feindaten-Adressenzähler weiterschaltet, und dieser Adressenzähler bewirkt, daß das Einschaltsignal dem richtigen Kanal zugeführt wird} hierauf wird im folgenden näher eingegangen.-. - ■■■'..■-. ■'..... ^;: ■■■■ ■ . ■■■■■■■■■ - ': ,' ■'■■■ : " - .'' ■.-.■' :

Die Beendigung der unsymmetrischen -Wellenformwird auf eine etwas andere Weise gesteuert, denn vier:Zeitmarkenimpulsperioden sind 'Jedem möglichen Wert der .Grobdaten zugeteilt· Aus diesem Grunde ist ein Grobdaten-Adressenzähler vorgesehen, der, sich zyklisch zwischen 0..und 3 weitersohaltet und bewirkt^ daß das Abschaltsignal, wenn dieses erzeugt wird, dem richtigen Kanal in Intervallen von 4 Mikrosekunden zugeführt wird* Gemäß Fig. 2 kann der Kanal A während der Zeitmarkeniiapulspsrioden 11 unmittelbar nash dem zeitlichen Nullpunkt für den Kanal A soVie während der Perioden 15» 19 und 25 (oder^V3) unter dem: steuern·* den Einfluß der Grobdatenwerte 0O_r 01, 10 und-"X\ abgesolialtet sein· Man könnt© annehmen, daß eine Wellenform» die sicli bia zu der Zeitmarkenimpuisperiode 23 erstreckt^ nicht zu don erwähnten vier jeweils 5 MikrpSekunden umfassenden Viertein paßt, ,

und daß ein TJmwandlungsvorgang länger-dauert könnte als 20-Mi-. krosekunden, D±es ergibt sich jedoch hur aus der Tatsache, daß die ansymmetrische Wellenform gegenüber den vorher festgelegten Vierteln verzögert wird; diese [Tatsache läßtmsich leicht erkennen, wenn man berücksichtigt, daß die in. jedem Kanal "umzuwandelnden Daten in Intervallen von 20 Mikrosekunden zugeführt werden, wie es durch die Datenzuführungszeile bei der Abfragezähler-Wellenform in I¹Ig. 2 angedeutet ist.

Da ferner jeder Kanal nur in Intervallen von 4 Mokrosekunden abgeschaltet werden kann, wird der Grobdaten-Adressenzähler benutzt, um den Ausgangskanälen die zugehörigen Abschaltsignale zuzuführen, wenn diese nacheinander erzeugt werden. Um jedoch zu gewährleisten, daß jeder Kanal vor dem Abschalten auch eingeschaltet wird, Wird die Erzeugung eines Abschaltsignals während jedes Viertels verhindert, während dessen der Kanal eingeschaltet ist. Somit wird während der Zeitmarkenimpulsperiode 6 der Kanal D abgeschaltet, wenn dienzugehörigen Grobdaten den Wert 00 haben, während im Verlauf der Zeitmarkenimpulsperiode 7 der Kanal A nicht unabhängig vom Wert der zugehörigen Grobdaten abgeschaltet werden kann, denn während des durch die Zeitmarkenimpulsperioden 6 bis 10 bestimmten Viertels wird der Kanal A eingeschaltet. Danach wird während der Zeitmarkenimpulsperiode 8 der Kanal B abgeschaltet, wenn die zugehörigen Grobdaten den Wert 11 haben. Somit wird der Kanal B während des zweiten Vier tels oder vor diesem abgeschaltet, damit er während des dritten Viertels erneut eingeschaltet werden kann/Schließlich wird der Kanal 0 während der Zeitmarkenimpulsperiode 9 abgeschaltet, wenn die zugehörigen Grobdaten den Wert 10 haben, und der Kanal D

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..'■■·... : ^: -.; - 26"- '■-■'. V.'.-'--- ■■■■':"■■■■.■

wird während der Periode 10 abgeschaltet, wenn die zugehörigen Grobdaten den Wert 01 haben. Ähnliche Abschaltzeiten 3tehe.n wäh-, rend aller übrigen. Viertel zur Verfügung. Je höher der.Wert der Teilziffer der G-robdate.n ist, desto später wird somit die unsymmetrische Wellenform beendet., und dies entspricht wiederum_ den weiter oben behandelten logischen Regeln. ■ ... ..

, Wie schon" erwähnt, kann· jeder Kanal innerhalb von je A-Mikrosekunden nur einmal abgeschaltet werden, und daher müssen mindestens die Grobdaten während periodischer Zeitintervalle gespeichert werden, die durch die Zeitintervalle zwischen benachbarten möglichen Abschaltzeiten bestimmt sind. Aus noch zu erläuternden Gründen wird es vorgezogen, diese Speicherung mit ■ Hilfe eines Serienspeicheraggregats zu-bewirken, daß mehrere Verzögerungsleitungen oder mehrere üTortschaltspeicher umfassen kann, durch die hindurch die Daten mit Hilfe der gleichen Zeit— markenimpulsquelleweitergeschaltet werden, mittels deren der Abfragezähler betätigt wird} "die Speicherdauer des Serienspeicheraggregats ist gleich der Länge der periodischen Zeitintervalle. Wie schon erwähnt, wird die-unsymmetrische Wellenform am Beginn einer Zeitmarkenimpulsperiode eingeschaltet, doch erfolgt'das Abschalten während einer Zeitmarkenimpulsperiode. Dies ist darauf zurückzuführen,. daß die Speicherung sowohl der Feindaten als auch der Grobdaten seriell während einer Zeitmarkenimpulsperiode erfolgt, so daß die G-röbdaten erst einige Zeit nach dem Beginn der Zeitmarkenimpulsperiode zur Verfügung stehen. Wenn die Daten durch das Vorhandensein oder das Fehlen von Impulsen-mit einer Dauer von einer halben Mikrosekunde repräsentiert werden, erfolgt das Abschalten eine halbe Mikrosekunde nach dem Begin*

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- 27 - - ; einer Zeitmarkenimpulsperiode,

Bevor mit der eingehenderen Behandlung der Erzeugung der unsymmetrischen Wellenformen fortgefahren wird, soll zunächst eine Beschreibung einer bevorzugten Ausbildungsform der Schaltung gegeben werden; hierzu sei bemerkt, daß jeder Kanal, in dem eine Umwandlung erfolgt, einem willkürlich gewählten UuIlpunkt zugeordnet ist, und daß die Feindaten benutzt werden, um die Bezugsspannung an den Filter in einem bestimmten Zeitpunkt vor dem zeitlichen IJullpunkt anzulegen, während die Grobdaten dazu dienen, die Bezugsspannung in einem anderen bestimmten Zemtpunkt jenseits des zeitlichen Nullpunktes zu beseitigen. ]?ig. 3 gibt ein vereinfachtes Blockdiagramm einer ersten Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Datenumwandlungssystems wieder. Gemäß Fig. 3 werden digitale Zahlen, die dem Speicher 4ines Rechengeräts oder einer anderen Speichervorrichtung entnommen werden, einem Eingangsregister 10 zugeführt, und zwar entweder nacheinander oder parallel, wobei die Zuführung Bit für Bit erfolgt. Bei dem fiegister 10 kann es sich um einen Puf·* ferspeicher für ein einziges Wort handeln, oder es sind ein Fortschaltspeicher vorgesehen, durch den hindurch mehrere digitale Zahlen periodisch weiterbewegt werden, und zwar unter der steuernden Wirkung der Datenquelle· Das Ausgeben einer Zahl aus dem fiegister 10 in die Dateneinführunga- und Umwälzgatter 11 wird zeitabhängig entsprechend dem Einschalten einer leitung G von einem Abfragezähler 34- aus gesteuert, wobei das Einschalten der Leitung C einen Umwandlungsvorgang einleitet, ferner wird die Umwandlung von umgewälzten Daten oder von neuen Daten durch, eine Zuführungsleitung E gesteuert. In jedem lalle wird die den

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Gattern 11 entnommene Zahl einem Serienspeicheraggregat 12 zugeführt, das mehrere SerienspeichervOrrichtungen 13 umfaßt, die parallelgeschaltet sind. ·"..-.

Wie schon erwähnt, kann man jede der digitalen Zahlen so "betrachten, als ob sie aus zwei digitalen Teilzahlen beständen, von denen eine durch die Gruppe der am wenigsten 'bedeutsamen Bits und die andere durch die ^ruppe der bedeutsamsten Bits gebildet wird. Da jede dieser Teilzahlen unabhängig verarbeitet wird, ist es möglich, sowohl die am wenigsten-bedeutsamen Bits ■ ■ als auch die bedeutsamsten Bits einer Serienspeichervorriehtung, die Werte ISB+1 und MSB-1 einer' anderen Serienspeiehervorrich- ' tung USW₉ während eines Zeiteinheitsintervalls zuzuführen. Wenn die umzuwandelnde digitale Zahl eine gerade Anzahl von Bits umfaßt und daher in zwei Bitgruppen mit der gleichen Zahl von Bits unterteilt werden kann» entspricht die Zahl der benötigten SerienspeichervOrrichtungen der Hälfte der Zahl der in der umzuwandelnden Zahl enthaltenen Bitsj gemäß Fig. 3 werden bei der hier beschriebenen Ausbildungsform zwei Serienepeichervörrichtungen 13 verwendet■* Umfaßt die umzuwandelnde digitale Zahl dagegen eine ungerade Anzahl yon Bits j piiteprioh.t die Zahl der benötigten Serienspeichervqrrichtuö.göR der Hilftf der 2alil der Bits in der^^ umzuwandelndeB--.-Zahl zu^ilglioh der Zafel 1»

Die gesamte. Dauer, derν duroii^ das SerieaB.peiplieraggi?egat 12 bewirkten Verzögerung wird düreh die Za&l, ter bed©utaamen Bits im längsten umzüwanailnSea Wort bestimmty Die .Ver2t$g©i?tj«g wird so gewählti laß sie gleielL Ätsi©@wia&t ©dft Wert das niedrigsten ■; b25w. letzten bedeutsamsten Bite des>ßzuwandelsad®n digitalen ■ ' _; Wortes ist. 'Wird mit einem Zeiteinheitsintervall von 1 Mifcrosekunde

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■' gearbeitet, wird eine Verzögerung'szeit von. 4 Mikrosekunden gewählt, wenn jedes Wort 4 Bits enthält, denn das Gewicht des letzten "bedeutsamsten Bits beträgt 4. Bei 4 Bits beträgt das Gewicht je Bit zunehmend 1, 2, 4 und 8. Soll ein Wort mit 12 Bits umgewandelt werden, beträgt das Gewicht des letzten bedeutsamsten Bits, d.h. des sechsten bedeutsamsten Bits oder des siebenten am wenigsten bedeutsamen Bits 64, und daher wird dann eine Verzögerungsleitung mit einer Verzögerung von 64 Mikro-Sekunden benutzt, Wenn optimale Ergebnisse erzielt werden sollen, ist die Zahl der umzuwandelnden Worte gleich der Verzögerungszeit der Serienspeicher. Bei der Anordnung nach Fig. 3 können z.B. bis zu 4 Worte mit den 4 Bits gleichzeitig umgewandelt werden. Während einer Umwandlung bzw. einer Zeitmarkenimpulsperiode , die durch den Abfragezähler 34 bestimmt wird, wird daher die am wenigsten bedeutsame Bitgruppe bzw. die ieindatengruppe zuerst dem Serienspeicheraggregat 12 parallel eingegeben, und dann wird die bedeutsamste Bitgruppe, d.h. die Grobdatengruppe, zugeführt, lach Ablauf der für das Aggregat 11 charakteristischen Verzögerungszeit erscheinen die Feindaten und die Grobdaten, am Ausgang des Serienspeicheraggregats 12. Zwar wird es vorgezogen, in dem Aggregat 12 Verzögerungsleitungen bekannter Art zu verwenden, doch sei bemerkt, daß man auch andere Arten von Serienspeichervorrichtungen vorsehen könnte.

Dm den richtigen Zeitpunkt zum Einschalten eines bestimmten Ausgangskreises 14 von mehreren parallel angeordneten Ausgangejibreieen für eia bestimiBtes taazuwand©Indes digitales Wort am ^es-feimmeiif werde» die leindaten einem Eeindaten-Biu*-

1fr^:abgeführt· Mit.dem Zähler 16 ist außerdem über

eine Leitung 36 eine Zeitmarkenimpulsq^elle verbunden, mittels deren das Zählergebnis des Zählers "bei jeder weiteren Zeitmarkenimpulsperiode um 1 erhöht wird. Der Zähler 16 kann ein maximales Zählergebnis erreichen, das dem größten möglichen Wert der leindaten-Teilzahl entspricht, Wenn z.B., die Feindaten-'^eilzahl 2 Bits enthält, wobei der höchste mögliche Wert gleich 11 ist, wird der Zähler 16 so ausgebildet, daß er bis 11 zählen lcannj wenn der Zähler abgelaufen ist, d<,h. beim Erreichen des ■ maximalen Zählergebnisses, wird als Ausgangssignal ein. Einschaltsignal erzeugt, das unter der steuernden Wirkung eines Feindaten-Adressenzählers 32 jeweils dem richtigen Ausgangsireis' 14 zugeführt wird. Pie Abschaltzeit wird dadurch bestimmt, daß die G-robdaten-Teilzahl. einem G-robdaten-Abschalt-Subtraktionsaggregat .20 zugeführt wird, das ein Abschaltsignal erzeugt, wenn ein Anleihesignal während eines der Subtraktionsvorgänge .erzeugt wird, mittels deren die G-robdaten jeweils um 1 verkleinert werden, wobei das Anleihesignal anzeigt, daß die Grobdaten-Ieilzahl bei ihrer Verkleinerung den Wert·0 durchlaufen hat. Dieses Abschaltsignal wird auch dem richtigen Ausgangskreis 14 zugeführt, und zwar unter dem steuernden Einfluß des G-robdatenadressenzählers 30.

Da das mehrmalige. Abziehen von 1 von der bedeutsamsten Bitgruppe, erst dann zur Erzeugung eines Anleihesignals führt, wenn die Grobda^en genügentt oft verkleinert worden sind, um zu bewirken^daß die G-robdaten den -Wert 0 durchlaufen_f wird das · Grrobdatenausgangssignal der Subtraktionsstufe 20 erneu* durch die Schleife umgewälzt, welche öle Datenzufiilirungs- und Umwälzgatter 11 und das SeEi.enspeicheraggregat 12 uiafaßt, wobei dieses'

- 31 - ·

■Signal durch die Subtraktionsvorgänge fortschreitend verkleinert wird. Dieses erneute Umwälzen und Subtrahieren von 1 setzt sich fort, bis tatsächlich ein Anleihesignal erzeugt wird.

Wie schon erwähnt, können mehrere Zeitmarkenimpulsperioden nach dem Beginn eines Umwandlungszyklui erforderlich werden, bevor das Einschalten eingeleitet wird, was sich natürlich jeweils nach dem Wert der Peindaten richtet. Daher ist es erforderlich, den Subtraktionsvorgang bezüglich der betreffenden G-robdaten während des Viertels zu unterbrechen, während dessen das Einschalten bei dem betreffenden Kanal eingeleitet wird, um zu gewährleisten, daß ein Einschaltsignal erzeugt wird, bevor ein Abschaltsignal auftritt. Wie aus der folgenden Beschreibung ersichtlich, werden außerdem die erneut umgewälzten G-robdaten dem Serienspeicheraggregat 12 während einer Zeitspanne zugeführt, bei der es sich nicht um diejenige Zeitspanne handelt, während welcher ein Umwandlungsvoigang eingeleitet wird, denn ein Umwandlungsvorgang umfaßt 4 Viertel zu je 5 MikrοSekunden, und die G-robdaten werden nach je vier Mikrosekunden einmal umgewälzt, und daher ist es zweckmäßig» daß auch die JPeindaten mit Hilfe einer Leitung 17 erneut umgewälzt werden» Auf diese Weise wird automatisch eine ständige Umwandlung der gleichen digita·- len Zahl bewirkt, solange diese Daten nicht durch neue Daten ersetzt werden, denn nach Ablauf von 4 Subtraktionsvorgängen haben die G-robdaten ihren ursprünglichen Wert wieder angenommen

t *

und sie können zusammen mit den Feindaten erneut eingegeben werden, um einen neuen Umwandlungsvorgang beginnen zu lassen»

Ein wichtiger Vorteil des Datenumwandlungssystems nach Pig. 3 besteht darin, daß gleichzeitig mehrere digitale Worte ,

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umgewandelt werden können. Der Abfragezähler 34 ist so gesehal- ■ tet,. daß er durch über die Leitung 36 zugeführte Zeitmarkenimpulse veranlaßt wird, seinen vollständige Zählzyklus zu durchlau« ' fen; gemäß Pig. 2 hat das maximale Zählergebnis der Zählstufe
34 den Wert 4e Somit durchläuft der Abfragezähler 34 seinen
Zählzyklus viermal während der Einschaltzeiten für alle vier
Y/orte. Ein erstes digitales Wort wird dem Serienspeicheraggregat
12 während einer ersten Zeitmarkenimpulsperiode·eingegeben,
während welcher die Zählstufe 34 auf dem Zählergebnis 1 steht} ·
ein zweites digitales Wort wird dem Aggregat 12 während .der
nächsten Zeitmarkenimpulsperiode eingegeben, während welcher
die Zählstufe 34 auf dem Zählergebnis 1 steht usw.,wobei nur
vorausgesetzt ist@ daß die Zahl der umzuwandelnden Worte die
durch das Speioteraggregat- 12 bewirkte Verzögerung■'nicht ttber^
schreit©te Unter diesen limstEMen werden "die .EinsehaltgeiteÄ fte: X;, die Auegaagskreise in der nichtigen; Reihenfolge bee-timmt*- <5U£u : ^:'V^:i del? Aiisgangstoeie fiir den !Canal A wird eingesehaltett $&ws "■ --X wird der Auegangskreis für den Kanal B eing®»ehaltet$ bis. der- / ;;Γ AuBgangskreie fte den Kanal 35 eingesoH^iltet -wird*-;.Jedoch werfi©a ---^ die versöhiödeneü Ausgangskreise .wiederholt, der Reihe .,nach be« -.;■ ;.-.■;-Büglieh dgl? richtigen AbsehaltBi.it;; "beiitaohtei;".
wird &9t AusgangBtesls für Sea Kanal A während der.

erneut tait der - i

OCRiGIlMAL'

Stufe 40 verbunden wird; hierbei bestimmt d*er Zustand der Flip-llop-Schaltung 40, ob ein bestimmter Ausgangskreis abgeschaltet ist oder nicht.

Da ein Teil der Schaltungselemente nach Fig. 3 nach einem Zeitmultiplexverfahren benutzt wird, ist es erforderlich, die richtigen Kanalausgangskreise für die erzeugten Ein- und Ausschaltsignale zu adressieren, denn diese Signale sind jeweils nur für einen bestimmten Ausgangskanal richtig. Dieses Adressieren wird mit Hilfe von zwei Zählstufen bewirkt; die erste dieser Zählstufen ist ein Grobkanaladressenzähler 30, während die zweite Zählstufe durch einen Feinkanaladressenzähler 32 gebildet wird. Da die i'eindaten-Verarbeitungsschaltung jeweils 5 Mikrosekunden lang mit jedem der Kanäle verbunden bleibt, bevor aie auf einen anderen Kanal umgeschaltet wird, wird der Feinkanaladressenzähler nach je 5 Makrosekund'en nur einmal nach oben weitergeschaltet· Da jedoch die Grobdaten-Verarbeitungsschaltung mit jedem Kanal nur 1 Mikrosekunde lang verbunden bleibt, wobei, alle vier Kanäle in 4 Mikrosekunden abgetastet werden, erfolgt ein Weiterechalten nach oben je einmal während jeder Mikroaekuhde· Die Ausgangssignale dieser Adressenzähler werden dann, entschlüsselt und danach dazu, benutzt, die jeweils gewählten Ausgangskreise 14 einzuschalten»

Bei der Anordnung nach Pig. 3 sind die in dem Serien-Speicheraggregat; 12 enthaltenen Serienspeichervorrichtungen ^B ^allgemein als Verzögerungsleitungen ausgebildet, wobei jede die-

eine Ve*iögerung um 4 Mikrosekunden bewirkt, und

rm mindestene 2 MHz vorgesehen ORtGIMALiMSPEGTiD

ist, damit innerhalb dieser pro Sekunde 2 Impulse gespeichert werden können, so daß sich eine Speicherkapazität von 8' Bits ergibt. Das gesamte Speichervermögen der beiden Verzögerungsleitungen beträgt dann 16 Bits. Wenn jedes Umzuwandelnde digitale Wort 4 Bits umfaßt, können somit 4 solche Worte in den Verzögerungsleitungen gespeichert werdenf es sei bemerkt, daßman bai Bedarf auch andere Kombinationen von Verzögerungszeiten, Srequenzempfindlichkeiten und Speicherkapazitäten vorsehen könnte. Bei dem hier beschriebenen Beispiel werden die beiden am wenigsten bedeutsamen Bits eines digitalen·Wortes mit 4 Bits den beiden Verzögerungsleitungen pasallel eingegeben, so daß sie nebeneinander längs der leitungen fortschreiten; danach, d.h. um eine halbe Mikrosekunde später, werden die bedeutsamsten Bits des gleichen Wortes von 4 Bits eingegeben. Am Ende der Verzögerungszeit, d*h. 4 Mikrosekunden später^ erscheint das gespeicherte Worts zuerst erscheint die am wenigsten bedeutsame Hälfte des Wortes in Sonn von 2 parallelen Bits, und eine halbe Mikrosekunde später erscheint die bedeutsamste Hälfte des Wortes wiederum in iorm von 2 parallelen Bits. Auf diese Weise wird eine Speicherung während 4 MikrοSekunden bewirkt, und eine längere Speicherung wird dadurch erreicht, daß das Wort erneut den Eingangskreisen der Verzögerungsleitungen zugeführt wird, um erneut eine Speicherung während 4 MikroSekunden zu bewirken. Alle 4 MikrοSekunden erscheint das Wort an den Ausgangsenden der Verzögerungsleitungen, wo es dann zur Verfügung steht, und til der Zwischenzeitschreitet es natürlich längs derWeTzögerungsleitungen fort, ohne verfügbar zu sein. Nachdem neue umsu- , wandelnde Daten in die Verzögerungsleitungen eingegeben worden / sind, werden erneut umzuwälzende Daten, die einem vorangehenden

-.35 -

"umzuwandelnden Wort entsprechen, kurz dahinter während der nächsten Zeitmarkenimpulsperiode eingegeben usw., bis die Verzögerungsleitungen vollständig gefüllt sind. Kurz nach dem Eingeben des letzten Wortes erscheint das erste Wort am Ausgang der Verzögerungsleitungen. Da das erste Wort neue umzuwandelnde Daten enthält, werden die Peindaten inidiesem Zeitpunkt dem Fein-'l daten-Einschaltzähler 16. zugeführt, da das Ausgangssignal des Abfragezählers 34 eine Hull ist, und außerdem werden diese Daten über die leitung 17 erneut zurückgeführt und den Eintrittsgattern 11 zugeführt. Während dieser gleichen Zeitmarkenimpulsperiode werden die zugehörigen Grobdaten der Subtraktionsstufe 20 zugeführt. Jedoch verhindert die O-Ausgangsleitung des Zählers 34 eine Verkleinerung der Grobdaten, so daß die G-robdaten unverändert Über die Gatter 11 und das Speicheraggregat 12-umgewälzt werden. Ferner sei bemerkt, daß das umzuwandelnde Wort am Beginn eines Umwandlungsviertels dem Startzähler \ß eingegeben wird, wobei die danach über die Leitung 36 zugeführten Zeitmarkenimpulse bewirken, daß das Zählergebnis jeweils um 1 erhöht wird, bis das Zählergebnis 11 erreicht ist, woraufhin das Einsehaltsignal erzeugt wird«

Die drei nachfolgenden Worte, die am Ausgang des Speichers erscheinen, werden auf andere Weise verarbeitet. Während diestr drei Zeitmarkenimpulsperioden wird die O-Ausgangsleitung nicht eingeschaltet* und dem Startzähler können daher keine neuen Da»

ten zugeführt werden· Da die Feindaten dieser drei Worte daran gehindert werden» in den Zähler 16 .einzutreten* werden sie lediglich Über die leitung 17 erneut den Mntrittsgattern 11 augeführt. Da außerdem der O-Ausgang dös Abfrageaählerß 34 während dieser drei Zeitmarkenimpulsperioden nicht eingeschaltet wird»

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werden die¹- Grobdaten jedes dieser ..Worte nacheinander um 1 verkleinert und durch die Anleihe-Flip-Flop-Schaltung 40 geprüft, um festzustellen, oh ein Anleihesignal erzeugt wird oder nicht,

Funmehr ist ersichtlich, daß die Peindäten jedes Wortes zusammen mit den zugehörigen Grobdaten erneut umgewälzt werden können, ohne daß ein Umwandlungsvorgang "bewirkt .wird, denn die Zeitsteuerung des gesamten Systems ist derart, daß eine digitale Zahl, nur dann in eine analoge Spannung verwandelt werden kannj wenn die Zahl während einer vorbestimmten Zeitspanne dem Spei-- eher eingegeben wird. Es sei bemerkt, daß das Zählergebnis 1 aus dem Abfragezähler den Gattern 11 zugeführt wird, und daß · dieses Zählergebnis als Zuführungssignal wirksam wird, das es gemäß Mg.-.2 ermöglicht, daß entweder neue oder erneut umgewälzte Daten umgewandeilt werden, wobei die Daten, die noen infolge eines vorher eingeleiteten Umwandlungsvorgangs verarbeitet werden, den Eintritts- und Umwäligattern 11 während anderer Zeitspannen zugeführt werden als denjenigen, während welcher der Abfragezähler 54 auf 1 eingestellt ist. .

Das Zählergebnis des Abfragezählers 34 wird durch einen Satz von in der ieitung 36 erscheinenden Zeitmarkenimpulsen beeinflußt, und die Zeitmarkenimpulse werden außerdem aea Feindaten-Einschaltzähler 16 zugeführt. Somit bewirkt dasdem Sanier 16 aus dem Serienspeicheraggregat 12 eingegebene Zählergebnis · zusammen mit einem oder mehreren« der Leitung 56 entnöänaen@n Zeitmarkenimpulsen, daß der Zähler 16 bei dem vorliegeJiaen Beispiel auf eis Sesamtzählergebnis von drei-"(t-t) gebraobt ifi2*d« ■.;■ Dieses Zählergebnis von 3 Einheiten dient dazu * am riehtigen. ' Ausgangskreis 14 einzuschalteni dies kann durch eise Hier nieitt/· ν

gezeigte Und-schaltung bewirkt werden, die-mit der 1-Ausgangsleitung jeder der Stufen des Zählers 16 verbunden ist, oder mit Hilfe anderer bekannter logischer Schaltungen.

Außerdem werden die .Grobdaten aus dem Serienspeicheraggregat 12 der Grobdaten-Abschalt— und Subtraktionsstufe 20 zugeführt, wo während jeder Zeitmarkenimpulsperiode eine Einheit von diesen Daten abgezogen wird. Um jedoch zu» gewährleisten, daß das Einschalten stets vor der Erzeugung eines Abschaltsignals erfolgt, wird das Zählergebnis Q- des AbfrageZählers 34 der Subtraktionsstufe 20 als Sperrimpuls zugeführt, um in der erwähnten Yfeise während der ersten Umwälzperiode das Abziehen einer 1 von den Grobdaten zu verhindern. Während des Umwandlungavorgangs bewirkt das Abziehen einer 1 von den Grobdaten, daß ein Anleihesignal B erzeugt wird, wenn sich das Grobdaten-Subtraktionsaggregat von Hull auf drei baw. von 00 auf 11 zu-Bückstellt. Dieses Anleihesignal wird durch die Anleihe-Flip-Flop-Schaltung 40 gefühlt, mittels deren der richtige Ausgangskreis 14 abgeschaltet wird. vTenn kein Anleihesignal B während des Subtraktionsvorgangs erzeugt wird, dient .dieses Signal dazu, die Flip-Flop-Schaltung 40 zurückzustellen, wenn diese vorher umgestellt worden ist.

Um den richtigen Ausgangskreis 14 beim Ein- und Ausschalten zu wählen, sind zwei Zählstufen 30 und 32 vorgesehen. Wie schon erwähnt, werden die Ausgangskreise 14 nacheinander eingeschaltet, doch wird das Absehaltsignal widerholt abgetastet. Gemäß Fig. 2 wird der Feindaten-Adressenzähler 32 durch den Abfragezähler 54 weitergeschaltet, jedoch geschieht dies nur dann, wenn der Zähler 34 das Zählergebnis 4 erreicht. Somit wird der

*ΘΟ60Ο3/Ο2'6&

Feindaten-Adressenzähier 32 nur weitergeschaltet, nachdem der Abfragezähler sein höchstes Zählergebnis erreicht hat; hierdurch wird gewährleistet, daß der jeweils in Frage kommende Kanal eingeschaltet wird. Der G-robdaten-Adressenzähler 30 wird jedoch nur durch die über die Leitung 36 zugeführten Zeitmarkenimpulse weitergeschaltet, damit jeder Ausgangskreis während desjenigen Zeitintervalls mit der Subtraktionsstufe 20 verbunden wird, währenddessen die entsprechenden Grobdaten aus dem Serienspeicheraggregat 12 zur Verfügung stehen. Schließlich wird das Zählergebnis 0 des Peindaten-Adressenzählers 32 dazu benutzt, den G-robdaten-Adressenzähler 30 auf drei (11) zurückzustellen und so den Abfragezähler 34 mit den IFeindaten- und G-rohdä&aB-Adressenzählern zu synchronisieren.

Fig. 3 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines der in Fig. 2 gezeigten Ausgangskreises 14. Jeder Ausgangskreis 14 umfaßt eine Flip-Flop-Schaltung 50, einen Transistorschalter 52, einen Tiefpaßfilter 54, ein Einschaltgatter 38 und ein Ausschaltgatter 42. Wird das Einschaitgatter 38 betätigt, wird die Flip-Flop-Schaltung 50 in den 1-Zustand gebracht, so daß eine Spannung +E über den Transistorschalter 52 an den Eingang des Filters 54 angelegt wird. Kommt das Ausschaltgatter 38 zur Wirkung, wird die Flip-Flop-Schaltung 50 in den O-Zustand zurückgestellt, so daß erneut eine Spannung -E über den Transistorschalter 52 dem Eingang des Filters 54 zugeführt wird. Weitere Einzelheiten einer bei dem erfindungsgemäßen Datenumwandlungssystem verwendbaren Ausgangsschaltung finden sich in der schon erwähnten U.S-₉A.-Patentanmeldung 260 218. __..

-. 39 -

Aus Pig. 2 ist nunmehr ersichtlich, daß der Abfragezähler, der durch eine Quelle für ^eitmarkenimpulse gecsteuert wird, einen primären Zeitgeber zum Erzeugen der unsymmetrischen Ausgangswellenformen bildet. Pig. 2 zeigt diese Wellenform für den Kanal A. entsprechend der digitalen Zahl 1010. Anfänglich bewirkt das Zurückstellen des Zählers 34 auf 00 in Abhängigkeit vom Zeitmarkenimpuls 1, daß der Peindaten-Adressenzähler 32 ebenfalls auf 00 zurückgestellt wird. Sollte sich der freilaufende Grobdaten-Adressenzähler 30 nicht in Phase mit dem Zähler 34 befinden, wird gemäß Pig. 3 über eine Leitung 23 ein Rückatellimpuls zugeführt, um den Grobdaten-Adressenzähler 30 auf das Zählergebnis 3 (11) einzustellen. In Abhängigkeit vom Zeitmarkenimpuls 2 wird die ITmwandlungseinleitungsleitung C durch die in dem Abfragezähler gespeicherte 1 eingestellt, und die in dem Kanal A enthaltene Zahl wird dem Serienspeicheraggregat 12 zugeführt. Vier Mikrosekunden später, d.h. am Beginn der Zeitmarkenimpulsperiode 6, werden die Peindaten der Zahl aus dem Kanal A dem Startzähler 16 eingegeben, und eine halbe Mikrosekunde später werden die zugehörigen Grobdaten der Subtraktionsstufe 20 zugeführt. Es sei bemerkt, daß die Subtraktionsstufe 20 in diesem Zeitpunkt daran gehindert wird, die ^robdaten zu verkleinern, da im Zähler 34 das Zählergebnis 0 vorhanden ist, mn zu verhindern, daß ein Anleihesignal während des zweiten Viertele erzeugt wird, d.h. während die Peindaten aus dem Kanal A verarbeitet werden; die Grobdaten werden lediglich in einer nicht modifizierten Porm dem Eingang des Serienspeichera^gregate über die Eingangsgatter 11 zugeführt. Ferner bewirkt in diesem Zeitpunkt das Zurückstellen des AbfrageZählers, daß das Zählergebnis dee Feindaten-Adressenzählers um 1 erhöht wird,um das

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eweite Viertel au beginnen und -eo den. Ausgangskreis für den Kanal A mit &«m Startzähler 16 «u verbinden*

Während der nächsten vier Zeitmarkenimpulsperioden 6 bis 10 wird der Kanal A entsprechend dem Wert &@r augehörigen ITeindaten eingeschaltet! die tatsächliche Einschaitzeit für den Wert 10 ist bei der Wellenform im Kanal A as Anfang der 2eitmar« kenimpulsperiode 8 dargestellt· Ferner ¥©i?bind@t während der ersten dieser ^eitmarkenimpulsperiodenj &·&. der Periode 7, der G-robiaten-Adressenzähler den Ausgangskreis &&& Kanals A ; mit der Anleiha-Piip-Flop-SoftaXtung 40« Aus diesem G-rtmd© wird die Srzetig-ung ©ines Aale lh© signale Ter-hiridert, wenn die G-robda·». ten während der Zeitmarkenimpuleperiode β ssnai ersten Mal ans dem Seitenspeicher austreteni dies gewäh?l@lst9t, daß kein Kanal vor dem EeitliaJieE Iiallpmikt abgesoholtst wird* Es s®i dai die nächste mögliche Ansschaltseit für im Kanal A, die duroh den Q-robaatexi-Adressensahler feastiiamt wird, nioht for "eitpuakt T„ liegen kann* Während übt sweiten dieser Z-

dohe der Peri^äe S₉ steht das Abfragtisählergeb« nis wieä@r auf ds® "ert I₉ «nd la dies©© leitpuakt werden die umzuwandelnd©!! Daten aue fit® !Canal I la des Bsrießepei^her ein« gegebea« H&a ^rksaat $omit ame Hg. 2_t €ai sl'ift Kanttl· ttaoliein* eaier elngeeehaltet wejpdeng A«h*-sueret der .Kanal A» isan d»r Kanal B» bieffatsf'&e? Kanal 0 und eoULlteiloli--d«r'Xewit $f dl«· wird daduroh erraiöht« daß ladiclloh Am eeitllohe KuUfankt ttffc I»ttal c« Eftfifti na 5 Miicrai#kti8ä#» r«reok§^(»i- wird» ■ ■ *■■"■■

dttrfte attofe dl» EtIMfEf<h&% "««. t»l©litl£eb Min* Bi «ti tifit «rieaerti Äai iit. , ■" die eafängltoii aus dem Spiieher Ä«et3eatfia_tj^iibti d*·

Zählergebais des Abfragezäl\lers 34 den Wert OO hatte, nicht verkleinert, sondern nur erneut umgewälzt wurden. Die Grobdaten la Kanal Λ siad jedoch am Ausgang des Speichers erst dann wieder verfügbar» wenn der Abfragezähler auf 4 (100) eingestellt ist, d.h, äs Beginn der Zeitmarkenimpulsperiode 10, und nunmehr werden diese Daten verkleinert, bevor sie erneut umgewälzt werden· Bewirkt diese Subtraktion, daß ein Anleihesignal erzeugt wird, wird die Anleihe-Fiip-Flop-Sehaltung 40 umgestellt, und der GrAb4»ten-Adressenzähler läßt dieses Signal zum Ausgangskreis des Kanals A gelangen, wodurch der Kanal A sofort nach dem Zeitpunkt Q?_r abgeschaltet wird. Wenn die Grobdaten den Wert 10 haben, werden die Grobdaten beim ersten Verkleinerungsschritt auf 01 verkleinert, während die zweite Verkleinerung während der Zeitmarkenimpulsperiode 14 zu dem Wert oo führtf nach der dritten Verkleinerung während der Zeitmarkenimpulaperiode 18

haben die Grobdaten den Wert 0, so daß während dieser Subtraktion ein Anleihesignal erzeugt wird. Dieses Anleihesignal bewirkt zusammen mit dem Ausgangssignal des Grobdatenzählers während der Zeitmarkenimpulsperiode 19, daß die im Kanal A erscheinende Wellenform in dem aus Fig. 2 ersichtlichen Zeitpunkt unterbrochen wird·

Ferner sei bemerkt, daß die vierte Verkleinerung um 1 bewirkt, daß die Grobdaten wieder den ursprünglichen Y/ert 10 annehmen. In diesem Zeitpunkt jedoch, d.h. während der Z_eitmarkenimpuleperiode 22 baw. 2, steht der Abfragezähler wieder auf 1, UOd, wie aohoB erwähnt, wird bei dem Zählergebnia 1 des Zählers 34 die Leitung 0 eingeschaltet und mit den Eintritte- und

11 YtrlmmUn, wobei praktisch ein Zuführungssignal

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zur Wirkung kommt, das eine Umwandlung neuer oder umgewälzter Daten ermöglicht. Neue Daten aus dem Bingangsregister 10 treten nur dann an die Stelle der umgewälzten Daten, wenn beide Leitungen C und E eingeschaltet sind. Wird die Leitung E zum Zuführen neuer Daten nicht eingeschaltet, werden die alten Daten automatisch erneut umgewälzt, wie es geschieht, wenn die Leitung 0 nicht eingeschaltet ist, und zwar ohne Rücksicht auf den Zustand der Leitung E, Die Leitung E zum Zuführen neuer Daten wird durch die gleiche Vorrichtung eingeschaltet, mittels deren die neuen Daten dem Eingangsregister zugeführt werden, und diese ^eitung wird unmittelbar nach dem Einschalten der Leitung C abgeschaltet. Aus der folgenden Tabelle 1 geht die zeitliche

■ \ Abfolge der an ^uand von Fig. 4 beschriebenen Vorgänge hervor. ^!

ΑΑΑΛΑί ^ Λ ¹S β

Tabelle 1

in

Abfrage- Grobdaten-Feindaten-

•ählar adreasen- adressen- Arbeitsgang
cähler zähler

Synchronisation der Grob« und Feindatenzähler

Eingabe der Daten für Kanal A

4	1	3
0	2-3	0
1	0	0
2	1	0
3	CV	0
4	3	0
0	0	1

Auswerfen der Peindaten aus Kanal A und Umwälzen der Grobdaten aus Kanal A

1 11 Eingabe der Daten für Kanal B.

Einschalten von Kanal A, wenn an wenigsten bedeutsame Bits * 11

2 2 1 Einschalten von Kanal A, wenn

am wenigsten bedeutsame Bite * 10

3 3 1 Einschalten von Kanal A, wenn

an wenigsten bedeutsame Bita » 01

4 0 1 Verkleinerung der Grobdaten au«

Kanal A und Einschalten von Kanal A, wenn am wenigsten bedeutsam« Bite « 00

0 12 Auswerfen der Feindaten aus Kanal

B* ttawäl»en der Grobda au· Kanal B unt Ausschalten von Kanal A, wann bedeutsamste Bit· « 00

V I 2 Z *!*** der Daten für Kanal 0 $ unÄ Einschalten von Kanal B.

wenn am wtnigettn ledtutsaae *" Ht 11

t 3 2 Iliwotoalten von Kanal B, vtaa

•a wenigsten bedeutsam· Bit· ■ 10

;.;' 5 ' 0 I Vtrkltinerunf d*r Or ob daten aua K*" ·νΛ^:>^Γ" ■ '^% ' ' WiUd A und »inaohalttn το* Kanal

"" «ann am wtniguten bvdeutsaat

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ψψ

Zählergebnis im

Abfrage- Grobdaten-Feindaten-

zähler adresaen- adreaaen- Arbeitsgang zähler zähler

1 2 Verkleinerung der Grobdaten au·

Kanal B; Einschalten von Kanal B, wenn am wenigsten bedeutsame Bit« = 00 und Ausschalten von Kanal A, wenn bedeutsamste Bits « 01

2 3 Auswerfen der. Feindaten aus Kanal

C, Umwälzen der Grobdaten aus Kanal C und Ausschalten von Kanal B, wenn bedeutsamste Bits « 00

3 * Einschalten von Kanal C, wenn an

wenigsten bedeutsame Bite «11 und Eingabe der Daten für Kanal D

3 Verkleinerung der Grobdatea aus Ka

nal A und Biiiischalten von Kanal C, wenn am*wenigsten bedeutsame Bits

«10

3 Einschalten von Kanal A, wenn be&eut

samete Bite * 10» Einschalten von Kanal G, wenn am wenigsten bedeutsame Bite » 01, und Verkleinern der Grobdatan aus Kanal B

2 3 Ausschalten von Kanal B_s toss bedeut

••met· Bits » 01 ₉ Slneolii&ten von Kanal C₉ wean am wenigsten ba&eut- - _ sam@ Bite « QO₂ ^- 'and Verkleinerung der G-röbfiattn aue Kanal 0

3 0 Auswerfen d. Feindaten au« Kanal D_s

^mwälsen der Sr ob daten _aus K«3äßl 3) und Ame schal t©n von Kanal 0, wenn bedeutsamste Bits « 00

0 0 Varklsdnem ier &robtet«n au* Kanal

A₉ Eingab® der Säten für Kanal A und liissühalten von K&nal E» w®nn am wenigsten bedemtaam« Bits « 11

Aus schal ttn ron KätisI A, w«nn aa

wenigsten btäeutjiame Bit» «ti» Ver kleinern der Daten ame Kgtttl B und Einschalten v@n Kanal £« wtmn es wenigsten bcdtutsa«· Bite * 10

Aueee&altsm von Kanal B* -w#sa 1)·-» Aaut·«Mt· Bite'* 10» ¥mrkl*Xmvn d @r@biaten aue Kanal Q η?Λ v@n Kanal B₁ «esiii am mtiatte Bit· * 01

0 Iüfobalt95 toh. KenaX Ci, wiaa 1»·*

4#ut»eii#f« Mt« m Ot, Virkltiaer« der Grobdai;eH au« Xtnnl D und lift* „ eeaalttii von Kanal JD. wenn an •ten beaeutea&e Bite »Df.

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Munmehr ist ersichtliph, daß vier Worte dem Serienspeieher nacheinander eingegeben werden, wobei eines der Worte, das von neuen Daten herrührt oder Daten entspricht, die vorher in eine analoge 3pannung verwandelt wurden, dem Serienspeicher im richtigen Zeitpunkt zugeführt wird, um einen Umwandlungsvorgang beginnen zu lassen, während die drei übrigen Worte erneut umgewälzt werden, um einen.Umwandlungsvorgang zuendezuführen. Ferner wird die betreffende umzuwandelnde Zahl in dem Serienspeioher viermal umgewälzt, nachdem sie den Speicher zum ersten Mal verlassen hat, wodurch die Umwandlungszeit von 20 Mikrosekunden festgelegt wird. Beim Fehlen neuer oder auf den neuesten Stand gebrachter Daten werden die digitalen Daten, nachdem sie dem System einmal zugeführt worden sind, auf unbestimmte Zeit immer wieder in ein analoges Signal verwandelt, während einzelne Worte unter dem steuernden Einfluß der Leitung E zum Zuführen neuer Daten auf den neuesten Stand gebracht oder geändert werden können. Ferner sei bemerkt, daß bei dem erfindungsgemäßen Datenumwandlungssystem die sogenannte Faltenbildung vermieden wird, denn die positive Bezugsspannung wird während jedes Umwandlungsvorgangs nur einmal an den Ausgang angelegt und wieder beseitigt. Daher wird unabhängig von der Zahl der Übertragungssignale, die infolge einer Vergrößerung eines oder mehrerer der weniger bedeutsamen Bits erzeugt werden, die Phase der unsymmetrischen analogen Wellenform nicht verändert, sondern die zeitliche Dauer der Wellenform wird entsprechend der Änderung des Wertes der umzuwandelnden digitalen Zahl modifiziert.

Ferner könnte man annehmen, daß das System tatsächlich keine analoge Spannung liefert, die der Größe der umzuwandelnden

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digitalen Zahl entspricht, denn jede digitale Zahl bewirkt in der beschriebenen Weise die Einleitung der analogen Wellenform, und während des größten Teils der Zeit, während welcher die Zahl den Serienspeicher durchläuft, kann die Wellenform weder einnoch ausgeschaltet werden. Selbst wenn der Wert der digitalen Zahl gleich UuIl ist, wird somit die positive Bezugsspannung dem Filtereingang auf die Dauer von etwa 1,5 Mikrosekunden zugeführt, und wenn der Wert der digitalen Zahl gleich 1 ist, wird die positive Bezugsspannung am Filtereingang mindestens auf die Dauer von 2 Mikrosekunden beseitigt, Wenn man jedoch einen geeigneten Maßstab für die Größe der verwendeten Bezugsspannungen wählt, wie es in fig, 1a und 1b für die Werte E₁ und E₂ dargestellt ist, wird die gewünschte genaue Umwandlung erzielt. Dieses Merkmal wird am besten verständlich, wenn man sich z.B. vergegenwärtigt, daß 5 verschiedene digitale Werte benötigt werden, um einen Bereich von 0 bis 1 in gleich große Schritte zu unterteilen, so daß man die Unterteilungen 0, 1/4» 1/2, 3/4 und 1 erhält, während nur 4 verschiedene digitale Werte bei der beschriebenen Ausbildungsform zur Verfügung stehen, nämlich die Werte 00, 01, 10 und 11. Gemäß den gebräuchlichen logischen Verfahren sind jedoch die vier erzeugten analogen Spannungen durch Viertelschritte getrennt, durch welche die nachstehend angegebenen Bereiche bestimmt werden:

1/8 repräsentiert den Bereich von 0 bis 1/4 3/8 repräsentiert den Bereich 1/4 bis 1/2 5/8 repräsentiert den Bereich 1/2 bis 3/4 7/8 repräsentiert den Bereich 3/4 bis 1

BAD ORIGINAL

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_ r 47 -

Auf diese Weise wird für die umzuwandelnde digitale Zahl ein analoger Wert erzielt, wie es jedem Fachmann geläufig ist·

Zwar wurde aus Gründen der Einfachheit ein elementarer Digital-Analog-Wandler für vier Worte zu 4 Bits beschrieben, doch dürfte für jeden Fachmann nunmehr Klarheit darüber bestehen, auf welche tfeise die beschriebenen Grundgedanken bei einem komplizierteren System angewendet werden können. Beispielsweise erfordert ein Y/andlersystem für 64 Y/orte zu 12 Bits lediglich . die Verwendung von 6 mit einer Verzögerung von 64 Hikrosekunden arbeitenden Serienspeichervorrichtungen als Bestandteile des Serienspeieheraggregats 12, wobei das Zählergebnis des Abfragezählers 34 auf 65 erhöht werden muß, wobei das Zählergebnis des Feindaten-Adressenzählers 32 mit Hilfe des Abfragezählers jeweils in Abständen von 65 MikroSekunden einmal erhöht werden muß.

Bei einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung ist an ein jDatenumwandlungssystem gedacht, das ebenfalls bei jedem Umwandlungsvor^ang ein Einschaltsignal und ein Auaschaltsignal erzeugt, bei dem jedoch auf die Benutzung eines Serienspeieheraggregata verzichtet werden kann. Bei dieser Ausbildungsform werden die Peindaten wiederum wie zuvor einem Feindaten-Einschaltitthler «ugeführt, während die Grobdaten nur einem öroWaten-AusBchaltiähler zugeführt werden, dessen Zählergebnie während jeder Zeitmarkenimpulsperiode nach dem zeitlichen NuIl-

um 1 verkleinert wird, wobei die Erzeugung eines Anleih·- da«u dienen kann» die Wirkung einee» Ausschalteignale · 2*** bietet dieee Anordnung nicht den Vorteil, daS^*r«öhiiäen· Schaltungselemente nach einem Zeitmultiplex-

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verfahren "benutzt werden können, doch liefert sie iianer noch, in der beschriebenen Weise für jeden Kanal nur eine einzige unsymmetrische Wellenform« Bei der beschriebenen Anordnung handelt es sich um einen vereinfachten^ mit Zeitwägung arbeitendes Digital-Analog-Wandler, bei dem jeder analoge Ausgangskanal während der Umwandlung jedes' digitalen Wortes nur einmal ein- und ausgeschaltet zu werden braucht _s so daß dem Eingang eines (Tiefpaßfilters für jedes digitale Wort eine einzige unsymmetrische Wellenform zugeführt wird, wobei die Asymmetrie der Wellenform ein Maß für den analogen Wert ist, der dem Wert des digitalen Wortes entspricht. Bei diesem TJmwandlungsvorgang handelt es sich im wesentlichen um eine Impulsbreitenmodulation, bei der der Impuls entsprechend dem Wert der weniger bedeutsamen Bits des digitalen Wortes eingeleitet wird, während das Ende des Impulses durch den Wert der bedeutsamsten Bits bestimmt wird» Ferner werden die Aus- und Einschaltzeiten unabhängig voneinander so festgelegt, daß die benötigten Schaltungselemente nach einem Zeitmultiplexverfahren benutzt werden können, wodurch die Verwendung einer weniger komplizierten Schaltung ermöglicht wird. Man benötigt z.B. nur eine einzige Verarbeitungsschaltung, um sämtliche Einschaltzeiten festzulegen, und außerdem ist nur eine einzige Verarbeitungsschaltung erforderlich» mittels deren die Abschaltzeiten bestimmt werden, wenn mehrere digitale Zahlen umgewandelt werden. Gemäß diesem vorteilhaften Merkmal ist es nur erforderlich, daß di© verschiedenen analogen Ausgangssignale zeitlich etwas gegeneinander verschoben werden. wobei es möglich ist, mehrere digitale Worte gleichzeitig in die entsprechenden-analogen Signale zu verwandeln.

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Es sei bemerkt, daß,man bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die verschiedensten Abänderungen und Abwandlungen vorsehen kann» ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Patentansprüche t

Λ / Λ A r A

Claims (1)

1. ■ - 50 -

   PATENTANSPRÜCHE

   f 1 Λ Datenuniwandlungssystem, gekennzeichnet durch eine Quelle für digitale Daten, wobei alle diese Daten in Gruppen von "binären Impulsen verschlüsselt sind, und wobei den Impulsen jeder Gruppe jeweils eine bestimmte Bedeutung entsprechend ihrer Stellung innerhalb der G-ruppe beigelegt ist, Schaltungsmittel, um die. Daten jeweils in eine erste und eine zweite Untergruppe zu unterteilen, wobei die erste Untergruppe die Impulse von geringerer Bedeutung und die zweite Untergruppe die Impulse von größerer Bedeutung enthält, eine bistabile Vorrichtung, die eine erste Ausgangsspannung dann liefert, wenn sie sich in einem ihrer stabilen Zustände befindet, und die eine zweite Ausgangsspannung dann liefert, wenn sie sich in ihrem anderen stabilen Zustand befindet, sowie Mittel, um die erste Untergruppe und dann die zweite Untergruppe der bistabilen Vorrichtung zuzuführen, wobei die erste Untergruppe bewirkt, daß die bistabile Vorrichtung in den anderen stabilen Zustand umgeschaltet wird, und wobei die zweite Untergruppe bewirkt, daß die bistabile Vorrichtung wieder in den zuerst erwähnten stabilen Zustand umgeschaltet wird.

   2. Datenumwandlungssystem, gekennzeichnet durch eine Ausgangsklemme, eine erste und eine zweite Spannungsquelle, eine Quelle für jeweils mehrere Bits umfassende digitale Worte, wobei jedes Wort mehrere binäire Bits umfaßt, die in vorbestimmter Reihenfolge· entsprechend ihrer relativen Bedeutung angeordnet sind, Mittel, um den Wert der Bits von geringerer Bedeutung

   insgesamt zu bestimmen, und um den Wert der Bits von größerer Bedeutung insgesamt zu bestimmen, sowie Mittel, um die erste Spannungsquelle mit der Ausgangsklemme in einem Zeitpunkt zu verbinden, der durch den Wert der 3its von geringerer Bedeutung bestimmt wird, und um die zweite- Spannungsquelle mit der Ausgangsklemme in einem Zeitpunkt zu verbinden, der durch den Wert der Bits von größerer Bedeutung bestimmt wird, so daß ein analoges Signal entsprechend dem Wert des mehrere Bits umfassenden digitalen Wortes erzeugt wird.

   3. Datenumv/andlungssystem zum Umwandeln von jeweils mehrere Bits umfassenden digitalen Datenworten in entsprechende analoge Spannungssignale, gekennzeichnet durch eine Ausgangsklemme, mindestens eine Spannungsquelle, erste Mittel, um den binären Y/ert sowohl der Bits von geringerer -Bedeutung als auch der Bits von größerer -Bedeutung zu bestimmen, sowie zweite Mittel, die durch die ersten Mittel gesteuert werden und dazu dienen, wahlweise die Spannungsquelle mit der Ausgangsklemme in einem Zeitpunkt zu verbinden, der durch den binäfcen Wert der Bits von geringerer Bedeutung bestimmt wird, und die Spannungsquelle von der Ausgangsklemme in einem Zeitpunkt zu trennen, der durch den binären Wert der Bits von größerer Bedeutung bestimmt wird·

   4. Digital-Analog-Wandler, gekennzeichnet durch Mittel zum Speichern mehrerer jeweils mehrere Bits umfassender digitaler .Datenworte, mehrere Ausgangsklemmen, wobei für jedes Datenwort eine Ausgangsklemme vorgesehen ist, eine erste und eine zweite Spannungsquelle, Mittel, um aus den Speichermitteln nacheinander sämtliche Datenworte seriell bzw. Bit für Bit auszugeben, so daß eine Folge von Bits von geringerer Bedeutung und danaah

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   eine Folge von Bits von größerer Bedeutung verfügbar wird» Mittel, um den Wert jeder lolfcge von Bits zu bestimmen. Mittel, um eine der "beiden Spannungsquellen an jede der verschiedenen Ausgangsklemmen in einem Zeitpunkt anzuschließen» der durch den Wert der Bits von geringerer Bedeutung bestimmt wird, sowie Mittel, um die andere der "beiden Spannungsqueilen an jede der verschiedenen Ausgangskiemaren in einem Zeitpunkt anzuschließen, der durch den Wert der Bits von größerer Bedeutung bestimmt wird.

   5. Datenumwandlungseinrichtung, gekennzeichnet durch eine Quelle für jeweils mehrere Bits umfassende digitale Datenworte, mindestens eine Ausgangsklemme, eine erste und eine zweite Quelle für Präzisionsbezugsspännungen* erste Mittel, um ein erstes Signal in einem Zeitpunkt zu erzeugen, der durch den Gesamtwert der Bits von geringerer Bedeutung innerhalb jedes der verschiedenen, mehrere Bits enthaltenden digitalen Worte bestimmt ist,, zweite Mittel, um ein zweites Signal in einem Zeitpunkt zn erzeiigen, der durch den Gesamtwert der Bits von größerer ""edeutung innerhalb jedes der mehrere Bits enthaltenden digitalen Worte bestimmt wird, sowie Mittel, die auf das erste Signal ansprechen, um die erste Spanhungscpielle mit mindestens einer Ausgangsklemme su verbinden, und die auf das zweite Signal ansprechen, um die aweite Spannungsquelle mit mindestens einer Ausgangsklemme zu verbinden.

   6. Einrichtung nach Anspruch 5» gekennzeichnöt durch Mittel, um' die Erzeugung des zweiten Signals zu verhindern, bis das erste Signal tatsächlich erzeugt worden ist·

   ft λ

   7. Datenumwandlungseinriclitung, gekennzeichnet durch eine Quelle für digitale Daten, wobei diese Daten jeweils in Form von Gruppen binärer Impulse verschlüsselt sind, und wobei den Impulsen jeder Gruppe eine vorbestimmte Bedeutung entsprechend ihrer Stellung innerhalb der Gruppe zukommt, Sehaltungsmittel, um jede Datengruppe in eine erste und eine zweite Untergruppe zu unterteilen, wobei die erste Untergruppe die Impulse von geringerer Bedeutung und die zweite Untergruppe die Impulse von größerer Bedeutung umfaßt, eine bistabile "Vorrichtung, die eine erste Ausgangsspannung dann liefert, wenn sie sich in einem ihrer stabilen Zustände befindet, und die eine zweite Ausgangsspannung dann liefert, wenn sie sich in dem anderen stabilen Zustand befindet, eine Quelle für Zeitmarkenimpulse, durch die eine Folge von Zeitmarkenimpulsintervallen festgelegt wird, Mittel, um die erste Untergruppe von digitalen Daten und die Zeitmarkenimpulse einer Startzählvorrichtung zuzuführen, die betätigt werden kann, um ein Umstellsignal für die bistabile Vorrichtung zu erzeugen, sobald die Zählvorrichtung ein vorbestimmtes Zählergebnis erreicht, sowie Mittel, um die zweite Untergruppe der digitalen Daten und die Zeitmarkenimpulse einem Subtraktionsaggregat zuzuführen, das betätigt werden kann, um ein Rückstellsignal für die bistabile Vorrichtung zu erzeugen, sobald ein Anleihesignal auftritt·

   8. Einrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Mittel, um die Ereeugung eines Rückstellsignals vor der Erzeugung eines Ifcaatellsignala zu verhindern·

   9. Einrichtung nach Anspruch 7_f gekennzeichnet durch ein Serienspeioheraggregat zum Speichern der zweiten Untergruppe auf

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   1Λ37669

   die Dauer von Zeitintervallen, die durch;die Bedeutung bestimmt werden, welche dein am wenigsten bedeutsamen Bit der Impulse von größerer Bedeutung zukommt.

   10. Einrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Mittel, um den Ausgang des Subtraktionsaggregats mit dem Eingang des Serienspeicheraggregats und den Ausgang des Serienspeicheraggregats mit dem Eingang des Subtraktionsaggregats zu verbinden.

   11. Digital-Analog-7/andler, gekennzeichnet durch Mittel zum Speichern mehrerer jeweils mehrere Bits umfassender digitaler l'atenworte, mehrere Ausgangsklemmen, von denen jedem Datenwort eine augeordnet ist, eine erste und eine zweite Spannungsquelle, Mittel, um aus,den Speichermitteln nacheinander alle Datenworte auszugeben, so daß eine Folge von Bits geringerer Bedeutung und danach eine iOlge von Bits größerer Bedeutung entsteht, Mittel, um den Wert jeder Folge von Bits zu bestimmen, Mittel, um eine der beiden Spannungsquellen an jede der verschiedenen Ausgangsklemmen in einem Zeitpunkt anzuschließen, der durch den Wert der Bits von geringerer Bedeutung bestimmt wird, sowie Mittel, um die andere der beiden Spannungsquellen an jede der verschiedenen Ausgangsklemmen in einem Zeitpunkt anzuschließen, der durch den Wert der Bits von größerer Bedeutung bestimmt wird.

   12. Einrichtung nach Anspruch 11-, gekennzeichnet durch

   eine Quelle für Zeitmarkenimpulse zum Festlegen von ^eiteinheitsintervallen, wobei der *eitpunkt, in welchem die eine .der beiden Spannungsvollen an die verschiedenen Ausgangsklemmen angeschlossen wird, durch die Zeiteinheitsintervalle charakterisiert-

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   U37669

   -.55 -

   ist, und wobei der Zeitpunkt, in welchem die andere der beiden Spannungsqiellen an die verschiedenen Ausgangsklemmen angeschlossen wird, durch mehrere Zeiteinheitsintervalle charakterisiert ist, sowie ein Serienspeicheraggregat zum Speichern der Folge von Bits größerer Bedeutung während einer Zeitspanne, die durch die erwähnte Anzahl von Zeiteinheitsintervallen bestimmt ist.

   T3. Einrichtung nach Ansprach 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Anzahl von Zeiteinheitsintervallen durch den · Wert bestimmt wird, der dem am wenigsten bedeutsamen Bit der Bits von größerer Bedeutung zukommt.

   14. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Serienspeicheraggregat mehrere parallele Verzögerungsleitungen umfaßt, deren Anzahl gleich der Anzahl der Bits von geringerer Bedeutung oder der Bits von größerer Bedeutung ist, was sich jeweils danach richtet, welche der beiden Zahlen die größere ist.

   15. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Serienspeicheraggregat mehrere Schieberegister oder Fortschaltspeicher umfaßt, die auf die Zeitmarkenimpulse ansprechen, wobei die Anzahl dieser Speicher gleich der Anzahl der Bits von geringerer Bedeutung oder gleich der Anzahl der Bits von größerer Bedeutung ist, wobei sich dies jeweils danach richtet, welche der beiden Zahlen die größere ist.

   16. Einrichtung nach Anspruch. 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Bits von geringerer Bedeutung gleich der Zahl • von Bits größerer Bedeutung ist.

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   17. Datenumwandlungssystem, gekennzeichnet durch eine Quelle für digitale Zahlen, ein Eingangsregister, Mittel, um die Quelle für digitale Zahlen mit dem Eingangsregister zu ver-"binden, ein Datenzuführungs- und Umwälzgatteraggregat, das wahlweise "betätigt werden kann, um in dein Register gespeicherte digitale Zahlen einem Serienspeicheraggregat während vorbestimmter Zeitintervalle zuzuführen, um einen Digital-Analog-Umwandlungsvorgang einzuleiten, wobei während anderer Zeitintervalle die dem Serienspeicheraggregat vorher zugeführten digitalen Zahlen erneut umgewälzt werden, einen Startzähler, ein Subtraktionsaggregat, eine Quelle für Zeitmarkenimpulse, mehrere Ausgangskreise, wobei jeder der erwähnten Zahlen ein Ausgangskreis zugeordnet ist, Mittel, um die am wenigsten bedeutsamen Bits jeder der Zahlen nacheinander in Kombination mit Impulsen aus der Zeitmarkenimpulsquelle dem Startzähler zuzuführen, damit ein Einschaltsignal entsprechend dem Wert der am wenigsten bedeutsamen Bits erzeugt wird, Mittel, um die bedeutsamsten Bits jeder der Zahlen nacheinander in Kombination mit Impulsen aus der Zeitmarkenimpulsquelle dem Subtraktionsaggregat zuzuführen, damit ein Ausschaltsignal entsprechend dem Wert der bedeutsamsten Bits erzeugt wird, Steuerkreismittel, um das Einschaltsignal und danach das Ausschaltsignal demjenigen der verschiedenen Ausgangskreise zuzuführen, welcher der betreffenden Zahl züge-. ordnet ist, damit eine unsymmetrische Wellenform entsprechend dem digitalen Wert der betreffenden Zahl erzeugt wird, sowie Filtermittel zum Glätten der unsymmetrischen Y/ellenform, so dau ein analoges Ausgangssignal erzeugt wird.

   18. Hatenumwandlungesystem'nach Anspruch 17, dadurch f kennzeichnet, daß die Einschaltsignale für jedes der digitalen

   r\ A Λ Λ

   - 57 Zahlen nacheinander erzeugt.werden, und daß. die Ausschaltsignale

   nacheinander entsprechend dem Wert der bedeutsamsten Bits während jeder der verschiedenen Zeitintervalle erzeugt werden können, die durch die ^eitmarkenimpulse bestimmt werden*

   19· Datenumwandlungssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß jede der digitalen Zahlen ein am wenigsten bedeutsames Bit, ein am wenigsten bedeutsames Bit +T, ein bedeutsamstes Bit -1 und ein bedeutsamstes Bit umfaßt, und daß das Serienspeicheraggregat zwei parallelgesciialtete Verzögerungsleitungen umfaßt.

   20. Datenumwandlungssystem nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch Mittel, um das Subtraktionsaggregat daran zu hindern, ein Ausschaltsignal für jede der erwähnten Zahlen während der Zeitintervalle zu erzeugen, während welcher das zugehörige Einschaltsignal erzeugt wird.

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