DE1462704A1

DE1462704A1 - Decoder mit nichtlinearer Charakteristik,insbesondere fuer PCM-UEbertragung

Info

Publication number: DE1462704A1
Application number: DE19661462704
Authority: DE
Inventors: Chatelon Andre Edouard Joseph
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1965-09-15
Filing date: 1966-09-14
Publication date: 1968-12-05
Also published as: FR1460676A; BE686332A; GB1105717A; CH454221A; ES331206A1; US3510868A; NL6612942A; DE1462704B2

Description

Dipl.-Ing.Heinz Ciaessen A.E.J.Chatelon -

Patentanwalt
7 Stuttgart 1
Postfacn 3H1

ISE/Reg. 3462

INTERNATIONAL STAITOARD ELECTRIC CORPORATION

"Decoder mit nichtlinearer Charakteristik, insbesondere für PCH - Übertragung"

Die Priorität der Anmeldung PV 31509 in Frankreich vom 15.September 1965 wird in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Decodierung einer Binärzahl in einen Analogwert, deren Charakteristik keinen linearen, sondern einen diskontinuierlichen Verlauf hat.

Ein solcher Decoder mit nichtlinearer Charakteristik kann einmal als Decoder-Dehner und zum anderen als mit einer Coder-Presser-Anordnung verbundener Decoder verwendet v/erden, wobei die Codierung durch Rückkopplung erfolgt.

Die Rückkopplungscodierung besteht darin,daß ein Analogwert, der der im Register eingespeicherten Zahl entspricht, mit dem zu codierenden Signal verglichen wird, wobei dann festgestellt wird, ob diese Zahl größer oder kleiner ist. Im ersten Fall wird die Zahl verringert und im zweiten Fall vergrößert. Dieser Vergleich wird weiter fortgeführt, bis die zu vergleichenden Spannungen sich um nicht mehr als einen Quantisierungsschritt unterscheiden.

7/enn der verwendete Decoder nicnt linear ist, wird die Codierung nach einer nichtlinearen Kurve durchgeführt. Der gleiche Decoder kann zur Codierung und Decodierung verwendet werden und die Kurven der Pressung und der Dehnung sind vollständig komplementär, denn der Decoder liefert stabile und reproduzierbare Charakteristiken.

Man kennt nichtlineare Decoder, die ein Widerstandsnetzwerk verwenden und eine hyperbolische Charakteristik haben. Diese Widerstände, deren Extremwerte ein Verhältnis von 2ⁿ zueinander haben,

9.9.1966

_BA0 OWGM* -2-

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U627Q4

ISE/Eeg. 3462 -2-

werden in Abhängigkeit von dem Wert der zu decodierenden Zahl miteinander verbunden.Ilan kann auch sagen, daß der Widerstand nicht rein reell ist. Wenn die Abtastfrequenz erhöht wird, wird die Wirkung dieses Imaginärteiles wichtiger und der Wert des komplexen Scheinwiderstandes hängt von der zu decodierenden Zahl ab. Man erkennt, daß ein Decoder, der Widerstände enthält,deren Werte überdies unähnlich sind, schwierig zu realisieren ist und auch keine erhöhte Genauigkeit erlaubt.

Wenn man einen elektronischen Unterbrecher verwendet, um das zu k codierende Signal abzutasten, stellt dieser Unterbrecher, wenn er leitend ist, einen Reihenwiderstand ( im Falle eines Transistors: Sättigungswiderstand) dar, der gegenüber den Widerständen mit vorgegebenen Vierten nicht vernachlässigbar ist und der eine neue Fehlerquelle darstellt.

• In der französischen Patentschrift Hr. 1 357 668 ist bereits eine Anordnung beschrieben, mit der die Schwierigkeiten beim Erreichen einer nichtlinearen Charakteristik überwunden werden sollen. In dieser Patentschrift ist der Decoder so aufgebaut, daß seine charakteristische Kurve aus einer Reihe von geraden Abschnitten

) mit unterschiedlicher Neigung besteht, wobei diese Neigungen so gewählt sind, daß sie in etwa Tangenten einer logarithmischen Kurve darstellen.

Die Arbeitsweise dieses Decoders soll jetzt noch einmal kurz erläutert werden.Bei diesem Decoder wird ein Code mit η = 7 Bit verwendet und die Spannungen,die den Codewerten 0 und 2ⁿ - 1 entsprechen, sind 0 und +Ed. Die Codewerte 2ⁿ -1 und 2ⁿ - 1 liegen auf beiden Seiten der Spannung Ed/2, die den mittleren Wert des Signales darstellt, wenn die Codewerte Wechselspannungen darstellen. Jeder der Spannungsbereiche mit einer Amplitude Ed/2 ist in drei Codierzonen 01, C2 und C3 aufgeteilt, die 32, 16 bzw.16 Codewerten entsprechen und in denen die Quantisierungsstufen unterschiedlich sind. In dem Bereich der Zone C1, die den kleinsten Absolutspannungen im Bereich um den Hullwert entspricht, ist der Wert einer Quantisierungsstufe = V. In der Zone 02 beträgt dieser Wert 8 V und

BAD ORIGINAL -3-

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ISK/Reg.3462 -3- H62704

in der Zone 03 64 V.Auf diese Weise ist eine charakteristische Kurve f«etgelegt,die aus sechs Abschnitten besteht,deren Neigungen proportional zu den verschiedenen Werten der Quantisierungsstufen sind.

Um eine. Analogepannung zu bekommen,die einem gegebenen Code entspricht, beginnt man zuerst damit, daß man die Zone feststellt, in der dieser Wert liegt.Dies wird dadurch durchgeführt,daß man die drei wichtigsten Ziffern deoodiert, da jede Zone eine Zahl von Codewerten enthält,die einer Potenz von 2 entspricht. Das so erhaltene Zonensignal wird einmal dazu verwendet, um eine Grundspannung zu erzeugen, die der Spannung gleich iet,' die dem maximalen Code des vorhergehenden Bereiches entspricht und zum anderen eine Zusatzspannung zu erzeugen,die die Lage dea Codes in der Zone darstellt, in der er auftritt. Diese Spannung erhält man, indem man in linearer Weise die weniger wichtigen Ziffern des Codes mit einem Gewicht decodiert, das dem Wert der Quantisierungestufe in dieser Zone entspricht.Die zwei Spannungen werden dann addiert, und man erhält die Analogspannung,die dem Code entspricht.

In einem Übertragungssystem, in dem dieser Stromkreis zur Codierung im Rückkopplungsweg und zur Decodierung verwendet wird, stellt man eine beträchtliche Vergößerung des Störun^sgeräusches am Übergang zwischen benachbarten Zonen fest.Es ist ersichtlich,daß die Störung umso wichtiger wird, wenn die Verhältnisse zwischen benachbarten Kurvenabschnitten größer werden, d.h. wenn die Zahl der Zonen kleiner wird,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Decoder mit nichtlinearer Charakteristik, die aus aufeinanderfolgenden geraaen Abschnitten mit unterschiedlicher Neigung besteht, insbesondere für die PCM-Übertragung, zu schaffen.mit dem man nur gerin_&e Störwerte erhält. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die beiden Äste der Charakteristik, bezogen auf die Siöiialsymmetrielinie gleicnen Verlauf aufweisen und in Je 7 geradlinigen Absciinitten aufgeteilt sind,daß das Verhältnis der Neigungen benachbarter Abschnitte den "Vert 2 hat und daß jeder der an die Symmetrielinie angrenzenden Abschnitte eine doppelt so große Zahl von QuantisierunoSstufen aufweist wie jeder der übrigen Abschnitte.

Durch die Wahl der 7 Abschnitte erhält man eine ausreichende Annäherung an die gewünschte Kurve, die durch die .V/ahl aes stets gleichen Verhältnisses der Heilungen benachbarter Abschnitte im. '.7ert 2 eine logarithmische Punktion iet.

809811/0612 bad OR.Q.NAL .,.

^ISE/Reg·³⁴⁶² -*- H62704

Die Erfindung wird nun anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1 eine Anzahl von Symbolen, die im Blockschaltbild der Pig.3 verwendet werden,

Pig.2 eine charakteristische Kurve eines Decoders gemäß der Erfindung ,

Pig.3 ein Schaltbild dieses Decoders,

Pig.4 die gleiche charakteristische Kurve, wobei jedoch ein nichtlinearer Maßstab auf der Abszissenachse verwendet wird,und

Pig.5 einen Stromkreis zur Erzeugung der Steuersignale für die Komplementärspannungen.

Vor der Beschreibung der Erfindung soll nocn kurz das Prinzip der logischen algebraischen Gleichungen erläutert werden, das in bestimmten Fällen verwendet wird, um die Schreibweise der logischen Operationen in der Beschreibung zu vereinfachen. Dieses Thema ist ausführlich in ζahlreichen Veröffentlichungen und insbesondere in dein Buch "Logical Design of Digital Computers" von H. Phis t/er (Verleger J.r/iley) behandelt.

Wenn man mit A eine Bedingung darstellt, die durch das Vorhandensein eines Signales gekennzeichnet ist, schreibt man A für die Bedingung, die durch die Abwesenheit des Si^nales -^kennzeichnet ist. Diese beiden Bedingungen sina durcn die bekannte logische Beziehung A x A=O verbunden, in der das ZeiCxien χ die logidcne Koinzidenzfunktion oder Punktion "ILiD" darstellt.

V/enn eine Bedingung C nur auftritt, wenn die Bedingungen A und 3 gleichzeitig vorliegen, schreibt uan AxB=G und diese Punktion wird über eine UIiD-SCiJ-CtItUn₀ erhalten. Jenn eine Bedingung C auftritt wenn wenigstens eine der z,/ei Bedingungen ü und P vorliegt, schreibt man E + P = ü und diese Punktion wiru Über eine ODEi-Scnaltung erreicht. Da aie lo^iscueri Fuuktionen ü..<J und üi)Ki koimnutativ, assoziativ und distributiv sind, ^ann man schreiben: A + B = B + A; A χ (B + U) = Ax L + Ax -J; (A + B) ('J + D) = AxC + AxD + BxC + ixD; usw....

i2iine Punktion ir.it zvei variablen A una i kann vier mögliche Kombinationen erneuen. ..'eriu l.:ui schreibt: ..xL, oa:u sina die anderen

BAD

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drei insgesamt durch den Ausdruck AxB gekennzeichnet.

Es soll jetzt anhand der Fig.1 noch die Bedeutung von bestimmten Symbolen festgelegt werden, die in der Fig.3 verwendet sind.

Die Fig.1a stellt eine einfache UND-Schaltung dar, die Fig.1b eine einfache ODER-Schaltung,

die Fig.1c eine bistabile Schaltung oder eine Kippschaltung, an die ein Steuersignal an einen der Eingänge 92-1 oder 92-0 angelegt wird, um sie in den Zustand 1 oder den Zustand 0 kippen zu lassen. Eine Spannung gleicher Polarität wie das Steuersignal liegt am Ausgang 93-1 vor, wenn die Kippschaltung im Zustand 1 ist oder am Ausgang 93-0, wenn sie im Zustand 0 1st. Wenn eine Kippschaltung mit B1 bezeichnet ist, schreibt man die logische Bedingung,die die Tatsache kennzeichnet,daß sie im Zustand 1 ist, mit B1 und die Bedingung,daß sie im Zustand 0 ist, mit BT;

die Fig.id stellt ein Leitungsvielfach dar, d.h. daß im dargestellten Beispiel, zehn Ausgangsleitungen 94j parallel mit einer Eingangsleitung 94h verbunden sind;

In der Fig.ie ist ein Decoder dargestellt, der im Ausführungsbeispiel einen Binärcode aus vier Bit, die über die Leitungsgruppe 94a angelegt sind, in einen Code - 1 aus 16 umwandelt, d.h. daß ein Signal nur an einer einzelnen von den 16 Ausgangsleitungen 94b für jeden an die Eingänge angelegten Wert auftritt.

Die Fig.if stellt einen Stromgenerator dar, der durch eine Quelle mit der Spannung +7 gespeist wird und einen Strom von konstanter Amplitude I auf den Widerstand R abgibt,der im Vergleich zum Innenwiderstand des Generators einen kleinen Wert hat. Der Generator wird durch ein Steuersignal an seinem Eingang 94c eingeschaltet.

Die Generatoren in der Fig.3 sind nicht mit Bezugszeichen versehen, aber sie können ohne weiteres mit dem gleichen Bezugszeichen wie das sie steuernde Signal bezeichnet werden.

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einer _en Durch, einen "besonderen Ausdruck wird die Lage gegeben Ziffer in einer binären Godegruppe gekennzeichnet und entsprechend auch die lage einer Kippschaltung in einem Zähler oder einem Register.So bezeichnet man die Kippschaltung, in der die höchstwertigste Ziffer gespeichert ist als Kippschaltung vom Rang 1. Die Kippschaltung vom Rang 2 ist dann diejenige, in der die zweitwichtigste Ziffer gespeichert wird, usw. Man erkennt, daß diese Bezeichnungen unabhängig vom verwendeten Code sind, sei dieser nun bewertet oder nicht.

Die Pig.2 stellt eine charakteristische Kurve e = f (N) eines Decoders gemäß der Erfindung dar, nach der Codewerte N, die wenigstens vier Ziffern enthalten, Spannungen entsprechen, deren Mittelwert im Pail von Sinus-Spannungen = Ed/2 ist und deren Spitzenspannung Ed/2 + Ed/2 ist.

In der Ordinatenachse N'IN sind in Klammern die aus vier Ziffern gebildeten Codewerte aufgetragen und auf der Abszissenachse 0Ie der Bereich der decodierten Spannungen,der von O V bis Ed reicht.

Die charakteristische Kurve des Decoders ist diskontinuierlich,d.h. sie ist aus einer Anzahl von aufeinanderfolgenden geradlinigen Abschnitten mit unterschiedlichen Neigungen zusammengesetzt. Sie ist symmetrisch zum Punkt I und hat in dem ersten und dritten Quadranten je 7 Codierzonen.Das Verhältnis zwischen den Steigungen benachbarter Zonen ist in jedem dieser Quadranten gleich 2,wie man auch aus der folgenden Tabelle I erkennt. In dieser Tabelle ist zugeordnet:

Spalte 1 den Zonen C1 bis C7,

Spalte 2 der Steigung in jeder Zone (in YoIt je Code), Spalte 3 der Zahl der Codewerte je Zone,

Spalte 4 der Zahl der Quantisierungseinheitsschritte V in jeder Zone und

Spalte 5 dem Bruchteil der Spannung Ed/2_fder von jeder Zone besetzt wird.

In der Fig.2 sind die Codierzonen, die Code betreffen, deren Ziffer vom Rang 1 den Wert 0 haben, mit CM bis C'7 bezeichnet und die Zonen, bei deren Codewerten die Ziffer vom Rang 1 den Wert 1 hat, mit C»1 bis C»7 bezeichnet.

-7-

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Da die charakteristische Kurve symmetrisch um den Ursprungsort I der Koordinaten ist, erkennt man, daß die Zone C1 der Tabelle I den Zonen CM und C"1 der Fig.2 entspricht.Die Konstruktion der charakteristischen Kurve läßt sich leicht aus den Angaben in der Spalte 5 der Tabelle I entnehmen.

TABELLE I

1	2	3	4	5	1024
Zone	Steigung	Zahl der Codewerte je Zone	Zahl der Quantisierungs- einheitsschritte je Zone	Bruchteil der Spannung Ed/2
01 C2 C3 C4 05 C6 C7	V 2 V 4 V 8 V 16 V 32 V 64 V	16 8 8 8 8 8 8	16 16 32 64 128 256 512	1 64 1 64 1 —-32- 1 16 1 8 1 4 1 2
iesamtzahl der Que schritte	intisierungs

In der Pig.3 ist ein allgemeines Schema eines Decoders nach, der Erfindung dargestellt.Dieser Decoder enthält das Register RG mit den Kippschaltungen B1 bis B7 zum Einschreiben des Codes aus η = 7 Ziffern, weiterhin den Zonendecoder ZD, den Generator zur Erzeugung der Vorspannung PC, den Generator LD für die Zusatz-Signale und den Bewertungs- und Summierungskreis WIi, der an seinem Ausgang X eine Spannung abgibt, die durch den im Register gespeicherten Code festgelegt ist.

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Die Ausgänge der Kippschaltungen B1 bis B4 sind an den Zonendecoder angelegt, der die folgenden 21 Ausgänge hat: CM bis C'7 und C"1 bis O"7, die die Zonen kennzeichnen,die durch die Ziffern vom Rang 1 bis 4 nach Fig.2 festgelegt sind und C1 bis 07, die die gleichen Zonen in den beiden Bereichen der Kurve darstellen,wie sie in der Spalte 1 der Tabelle I definiert sind.

Die Generatoren PG und LD haben die Aufgabe, an den Kreis VfR Steuersignale abzugeben, die die decodierte j inimalspannung jeder Zone und die lage des Codejlwertes innerhalb der Zone festlegen.Der Bewertungs- und Summierungskreis WR entüält ein stufenförmiges Dämpfungsglied, das von Stromgeneratoren gespeist wird,deren an sich bekannte Arbeitsweise in der schon oben genannten französischen Patentschrift beschrieben ist.

Da die äußeren' Querwiderstände dieses Dan pfun.^snetzes einen viert R haben, ernält man durch Vfaiii der Werte Z R bzw.R für die anderen Quer- und Län^swiderstände ein* Z von 2R/3 und eine Dämpfung um den Paktor Z je Stufe. Daraus ergibt sicn,daß dann,wenn man einen Strom I am Punkt QS¹S¹PeISt, zwiscnen dem Punkt X und Lasse eine Spannung Vx = 2RI/3 auftritt und daii dann,wenn man den Einspeisepunkt in der Fig. nach links verscniebt,die Spannung Vx sicn für .jeden Einspeisungspunkt um den Faktor Z verringert, lan ernennt daraus, da„> das Dämpfungsverhältnis eine negative Potenz von λ ist, deren Exponent durcii die _;ezu sziffer üea Einspeisun..,spunktes festgelegt ist.xiin am pUiiKt QZ eingespeister St: oi;i erzeugt also eine Spannung, die im Verhältnis Z~ = 1/4 gegenüber eiueu gleicnen Strom, der aiii Punkt ^O eiii.^fc.Si.cist i^t,gedämpft i^t.

Wean i..un anucrerseits an ci.-c..: ^gebt.ie;. luAki; Str'Jne einspeist ,die von Z'. ei icn^ratorca :..it iaonticce... Irui_nv/iu-cr.--X'j.nd st ,u^men, der groj _:::_oen; ler j.e;_; .iiuυ:'·.; „υ. -.e^¹ ..ε . zv/tx'ke^ itt, ernält uu^ äine Addition der Str.ue u;.^ ...u:..it eine ■/..!■ Uo₁-^elull,, der

Das zur Au^'-unl der Vjr.:. v.u. su ^tvrai-lte Yeri^rti. ijoll .jetzt an-

nana „.er Fi..~-4 beii^:.,:;.. .λ './erue... Ji^t;e ?i_tjur dttl.lt dieC cx.arakteristiscue lairve v;ic· i:. Fi_c._ dar. 3ei i_r lot jedocn ein nicntline^rer l.^^^tau .iUi .ii.r .Ί^ζΙ^ϋιΓ.-..^:;.^ _c εν;-;._Α,._ΐ.

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sieht, daß der verwendete Maßstab es ermöglicht für jede Codierzone die gleiche Länge auf der Abszissenachse zu verwenden.

Die Deeodierspannungen, die den Codewerten der Zone C'7 entsprecnen, liegen zwischen O V für den Code, dessen dezimales Äquivalent gleich Null ist und 512 V -16V = 486 V für den Code, dessen dezimales Äquivalent gleich 7 ist. Es nandelt sicn nierbei„.um die Zusatzspannungen, die, wie weiter unten beschrieben wird, gesteuert durch von aeiu Stromkreis LD abgegebene Signale ,erzeugt werden.

Für den Code, dessen äquivalenter Dezimalwert 3 beträgt und der,wie die folgenden Coaewerte 9 - 15 in der Zone C'6 auftritt, sind diese Spannungen durch eine Vorspannung U'o = 512 V ersetzt, die gleich der Zusatzspannung für den Code 7 plus einer Quantisierungsstufe ist. Für die Codewerte 9-15 fügt man zu dieser Spannung U'o die Zusatzspannun_oen hinzu, deren Amplitude proportional zur Lage in der Zone C'6 und dem Wert einer ^uantisierungsstufe in dieser Zone ist.

Bei jedem "übergang in eine neue Zone arbeitet man in entsprechender V/eise, wenigstens bis zur Zone CM, deren Vorspannung durch die Summe der Spannungen U'O, UM, U'2,U'3, U'4 und U'5 mit den Werten 512 V, 256 V, 128 V 64 V,32 V bzw.16 V gebildet ist.

In der nachfolgenden Tabelle II sind die verscniedenen Vorspannungen dargestellt. Diese enthält in den Zeilen 1,2 und 3 den V/ert für jede Spannung in Quantisierungseinheitsschritten, das Bezugszeichen für diese Spannung und das Bezugszeichen für den Stromgenerator,der im Stromkreis VTR eingeschaltet wird. Die Tabelle enthält weiterhin die Spalten a und b, die den 14 Codierzonen und den vier wichtigsten Ziffern des Codes, die die jeweiligen Codezonen charakterisieren, zugeordnet sind.

In dieser Tabelle sind die Generatoren,die eingeschaltet sind, für die verscxiiedenen Zonen durch Kreuze am. Schnittpunkt der entsprechenden Zeilen und Spalten gekennzeichnet.

-10-_BAD

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-10-TABELLE II

1

l/ert des Quantisierungs-
Einheitsscnrittes

Zone^n
Decodierung

B2

B3

B4

512

256

128

64

32

16

32

64

12

256

S

X

512

2

B1

0

0 .

UO

UM

U'2

U'3

U'4

U'5

U" 4

U"3

U" 2

U'1

U'O

3

Zone

0

1

P'o

PM

P'2

P'3

P'4

P'5

P'2

P" ο

G'7

0

1

0

C'6

ü

0

1

X

*

C'5

0

1

0

X

G'4

0

1

ΰ

1

X

C'3

0

1
1

0
1

X

C'2

0
0

0
1

X

GM

0

1

0

X

C"1

1

0

1

X

U" 2

1

0

X

C»3

1

0

1

X

C"4

1

0

X

C" 5

1

X

C"6

1

b

X

C"7

X

a

-11-

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Wie schon oben erwähnt,wird die Vorspannung für die Zone C'1 durch die Summe der Spannungen U¹O bis U¹5 gebildet. Um die Vorspannung für die folgende Zone C"1 zu erhalten,kann man eine Spannung mit der gleichen Amplitude von 16 V zur Vorspannung der Zone 0'1 hinzufügen und so weiter,bis man 13 zusätzliche Vorspannungen für die Zone C"7 hat.Die Zahl der verwendeten Elemente wird dadurch unnötigerweise vergrößert. Wenn man jedoch eine relativ konstante Genauigkeit aufrechterhalten will werden die Vorspannungen für die Zonen C"1 bis C^M7 auf eine besonder· Art gebildet.

So erhält man die Vorspannung für die Zone C"1 durch Addition der Spannungen U¹O bis U'4 und einer Spannung U"4 mit der Amplitude 32 V. Die Vorspannungen für die anderen Zonen C"2 bis C"7 erhält man in ähnlicher Weise, wi·. aus der Tabelle II und der Pig.4 zu entnehmen ist. Die Fig.4 wurde aufgenommen,um zu zeigen, wie sich die Vorspannungen addieren. Wenn man z.B. dio gestrichelte Linie überprüft, die an dem Bezugszeichen C"4 in der Spalte C auf der linken Seite der Figur beginnt, sieht man,daß die Vorspannung für diese Zone ernalten wird durch Addition der Spannungen U¹O, UM, U'2, U'3 und U"2.

Der Kreis PO liefert entsprechend den in der Tabelle II eingetragenen Angaben Signale zur Steuerung der Generatoren in ae;:i Kreis WR.Die logischen Bedingungen für tie Erzeugung dieser Si₁Jn^Ie sind aus der Tabelle II abzuleiten. 1-ian erkennt,daß aas Signal P¹O, das zur Einschaltung des Generators mit de., gleicnen Vorzeiciie„ dient,auftreten muß, we.in wenigstens eine der Kippscnaltunken B1 biü B4 in dein Zustand 1 ist,d.h.

P'O = B1 + B2 + B3 + B4

In gleicher Weise muß das Signal P¹4 bei der Bedingung

P«4 = C1 + 02 + C"3 + G"7

auftreten. Die nachfolgende Tabelle III gibt aie gesamten io₀iüchen Kombinationen für die vom Generator PC abgegebenen Signale wieder.

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TABELLE III

Steuersignal	Logische	+ C"2	Bedingungen	+ G" 5
P5a	CM	+ G2 +
P'4	C1	+ G"1	C"3 + C"7	B4
P" 4a	G"7	+ G" 2
P'3	P'4	+ P'3a (P'3a=G'3 + G"4)	B3 + B4
P»3a	G" 3
P^!2	P'3	+ G'4
P"2a	G''4
pn	B2	+ B3 +
P" 1a	G" 5
PO	B1	+ B2 +
P"o	G"6	+ G"7

Wenn einem Bezugszeiclien, wie Z.B.P5 ein Index a oder b folgt,"bedeutet dieses, daß der Generator P5 durch ein Signal P5a oder ein Signal P5b über eine UD"iij.l-Schaltung gesteuert werden kann.Das Signal P5b wird γοη dem Kreis LD abgegeben,dessen Arbeitsweise anschliessen: beschrieben werden soll.

'tile solion eben erwännt,n^t dieser Kreis die Aufgabe,an den Kreis WR Steuersignale für die Strongeneratoren abzugeben, um eine Zusatzspannung, zu erzeugen,die die Lage des Codes in der Zone festlegt. Diese Spannung wird in deu. stufenförmigen Dämpfungsglied zur Vorspannung addiert.

In der Zone G"1 nat eine ..uantisierungsstufe den Wert V. Die Zusatz-

(ΧΘΓ

spannung eruält uar. über uie Deccuierung xn den Kippschaltungen B4 bis 37 gespei Jij.erte-i 3i.j-ia.ie ,'.vobei vorausgesetzt ist, daß diese Zone 1ό Oodewerte entuälx, ν/ϋ.^^ηα α ie Zusatzspannung für andere Zonen, die nur 3 üouewerte ti-Xii^itjii, Ibtr aie Decodierung uer in den Kippschaltungen B5 bis L7 _fe-Jo^eiCiifcrten signale erhalten v/ird.

BAD ORIGINAL

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In dieser Zone C"1 wird auf das Anlegen des Codes 2ⁿ~ (logische Bedingung BT x 15" x BB χ W) eine Vorspannung U¹O*...U'4 + U"4 erzeugt. Beim darauffolgenden Cpde 2ⁿ~ + 1(logische Bedingung B? χ b5 χ BF χ Bl)

V η—1

wird eine Zusatzspannung erzeugt, bei dem Code 2 +2 wird eine Zusatzspannung 2 V erzeugt, usw. Da 7/512 V = 2~"^y ist,steuert der Code 2ⁿ~ + 1 die Einschaltung eines Generators,der mit dem Punkt P9 verbunden ist und der Code 2 ~ +2 die Ansteuerung eines Generators, der mit dem Punkt P8 verbunden ist, usw.

In der Zone C"2 ist der Wert eines Quantisierungssciirittes 2 V,so daß bei der logischen Bedingung BlT χ BE χ Β? eine Zu^atzspannung 2V erzeugt wird, bei der Bedingung B5~ x B6 χ Β7·eine Spannung 4V,usw. Da 2 V/512V = 2~ ist, steuert die erste dieser Bedingungen einen Generator,der mit dem Punkt P8 verbunden ist,usw.

Die Fig.5 und die untenstehende Tabelle IV betreffen die Erzeugung der Steuersignale für die Zusatzspannung.Die Fig.5 stellt einen Teil des Kreises LD dar, der die Signale C1 bis C7 und B4 bis B7 empfängt und 22 ITHD-Schaltungen enthält, die in Matrizenform aufgebaut sind und die 22 Ausgangssignale liefern, die an dem rechten Rand der Figur dargestellt sind.

TABEIIE IV

Einspeisungs- punkt	J1	Q9	QS	Q7	Q6	Q5	Q4	Q3	Q2	Q1
Bewertung	)2	1	2	4	8	16	32	64	28	256
	!3	F17	F16	F15	F14
	!4		F27	F26	F25
	!5			F37	F36	F35
Zone	!6				F47	F46	F45
	!7					F57	F56	F55
							F67	F66	F65
							F77	F76	F75
teuer- .gnal	P9	P8	P7	P6	P5b		P'3b	F2b	P" 1 b

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BAD ORIGINAL

Um die Zeichnung nicht zu überladen .sind die UKD-Schaltungen nicht mit Bezugszeichen versehen, ihnen sind jedoch die Bezugszeichen zugeordnet, die die entsprechenden Ausgangssignale haben.

Die Ziffern,die mit dem Bezugszeichen P der Ausgangssignale verbunden sind,haben eine genaue Bedeutung: Die erste Ziffer (1-7) kennzeichnet die Zone,für die das Signal auftritt und die zweite Ziffer (4-7) kennzeichnet den Rang der Kippschaltung,die das Auftreten des Signales durch ihren Übergang in den Zustand 1 gesteuert hat.

So ruft in der Zone C¹M die Bedingung 15 x BT χ 17 (Code 2ⁿ~¹)

kein Signal hervor.Die Bedingung W x !δ" χ B7 (Code 2 +1) ruft das Signal F17 hervor, die Bedingung 15 x B6 χ B7 das Signal F16,usw.

Die Tabelle 17 stellt eine Klassifizierung der Signale P in Punktionen der Zonen dar, zu denen die Godewerte gehören und der Punkte für das Einspeisen der Ströme, die durch diese Signale gesteuert sind.In der letzten Zeile ist das Bezugszeichen des Steuersignales aufgetragen,das durch taschen über ODER-Schaltungen abgegeben wird. Diese ODER-Schaltungen liefen im Stromkreis LD.

Ilan hat also zum Beispiel

P 8 = P16 + F27 P der-

P 7 = P15 ₊ P26 ₊ F37

p» Ib = P75

Die Steuersignale in der linken Spalte der Tabelle III und der ' untersten Zeile der Tabelle IV werden im Kreis WR (Pig.3) an die Steuereingänge der Stromgeneratoren angelegt. Zwei Generatoren sind mit jedem der Punkte QO, Q1, Q2·, Q3, Q4, verbunden.Der erste von ihnen wird durch ein Signal gesteuert, dessem Bezugszeichen ein* folgt und der zweite durch ein Signal,dessem Bezugszeichen ein" folgt. Einige der. Generatoren werden über ODER-Schaltungen mit zwei Eingängen gesteuert. Dieser Pail tritt auf,wenn zwei Signale aus den Tabellen III und IY erstens diesselbe Bezugsziffer haben,das bedeutet,daß sie einen Strom am selben Punkt des Dämpfungsgliedes

BAD ORKMNM.

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ISE/Reg. 34-62

anlegen und zweitens unterschiedliche Indizes a bzw.b haben.Diese zwei Signale können nicht gleichzeitig auftreten. So wird z.B. das Signal P^w3a für die Zone C^H3 erzeugt und das Signal P"3b für eine der Zonen C5» C6 oder C7.

In dem schon oben erwähnten französischen Patent wurde erläutert,daß 4ann,wenn der zuletat eingeschaltete Generator am Übergang von der Zone C^f1 zur Zone C"1 durch einen Generator ersetzt wird, der mit einem Einspeisungspunkt mit niedrigerem Index verbunden ist, sich eine Amplitudenstörun, des decodierten Signales und einer Vergrößerung des Geräusches auftri t.Bei dem hier beschriebenen Decoder wird nun *~~* Generator P5 beim überschreiten des Punktes I der Charakteristik durch den Generator P"4 ersetzt.

Um diese Störmöglie^Git au vermeiden,kann man einen zusätzlichen Generator P"5 einsetzen,der am Einspeisungspunkt Q5 einspeist und der nur dann ein Signal erhält, wenn der Decoder ZD ein Signal C"1 abgibt. In diesem Fall muß der Generator P5 ebenfalls bei der Bedingung C"1 eingeschaltet werden,so daß sich für die drei ersten Zeilen der Tabelle Ildie in der untenstehenden Tabelle V gegebenen vier Zeilen ergeben.

TABELLE V

Steuersignal	Logische Bedingung
P5a pn 5 P»4 P"4a	C1 + C^W2 C»1 C1 + C2 + C"3 + G"7 C"2 + C"7

2 Patentansprüche

5 Bl.Zeichng. mit 5 Pig.

BAD ORIGINAL

80981 1/0612

Claims

Patentansprüche

1. Decoder mit niclitlinearer Charakteristik, die aus aufeinanderfolgenden geraden Abschnitten mit unterschiedlicher Neigung "besteht, insbesondere für die PCL-Übertragung, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Äste der Charakteristik, bezogen auf die Signalsyinnietrielinie, gleichen Verlauf auf v/eisen und in je 7 geradlinige Abschnitte aufgeteilt sind,dais das Verhältnis der Neigungen benachbarter Abschnitte den Wert 2 hat und dais jeder der an die Synimetrielinie angrenzenden Abschnitte eine doppelt so große Zahl von Quantisierung s stufen auf v/eist wie jeder der übrigen Abschnitte.

2. Decoder nacii Ansprucn 1,dadurcn gekennzeichnet, dai.1 sich der Codewert aus der ^ezeiciinun^; des AbüCu.nitte~ und der Bezeicnnung der Lage innernalb des Abschnittes zusammensetzt, v/o bei die Grenze zwischen diesen beiuen .Dezeicunun^en bei den ersten, υ er Syi.auetrielinie benachbarten Abschnitten, un eine oteile verschoben ist.

BAD

80981 1 /G61 2