DE1487174A1

DE1487174A1 - Anordnung bei Datenuebertragung zur Regeneration des Gleichspannungspegels von impulsfoermigen bipolaren Signalelementen

Info

Publication number: DE1487174A1
Application number: DE19641487174
Authority: DE
Inventors: Widl Walter Herbert Erwin
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1963-07-23
Filing date: 1964-07-20
Publication date: 1969-01-09
Also published as: US3287575A

Description

Aug. 1968 ^.^A

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P 14 87 I74.O

τ 729/Ff

Telefonaktiebolagte LM Ericson, Stockholm 32, Schweden

Anordnung bei Datenübertragung zur Regeneration des Gleichspannungspegels von impulsförmigen bipolaren Siganlelementen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung bei Datenübertragung zur Regeneration des Gleichspannungspegels von impulsförmigen bipolaren Signalelementen, von welchen die Gleichspannungskomponente vor der Übertragung entfernt wurde, umfassend einen Begrenzungsverstärker, welcher diese Signalelemente verstärkt und amplituden begrenzt, einen Rückkopplungszweig, der ein Tiefpaßfilter enthält und von den bipolaren Signalelementen am Aus» gang .... Oberbegriff des A.1 ...

Bei der Datenübertragung wird eine Information durch posive und negative Impulse dargestellt, was bedeutet, daß des Spektrum des Signals einen gewissen Frequenzbereich einnimmt. Bei bestimmten Systemen ist die Breite des Frequenz-

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Neil· (Alt·»!·!!«" lArt 7 114*2 Nr. 1 B*m.3*· Anderungto··. v. 4.9.1967j

bereiches begrenzt, was zur Folge hat, daß d; s demodulierte Signal keinerlei Gleichstromkomponente enthalten wird. Um die Gleichstromkomponente wiederherzustellen, wird eine Regenerationsanordnung verwendet. Eine solche Regenerationsanordnung umfaP-^:: eine Summierschaltung, einen Begrenzungsverstärker und einen Tiefpaß. Das Ausgangssignal vom Ausgang des Begrenzungsverstärkers wird über den Tiefpaß zurück auf die Summierschaltung gegeben, wo es zum ankommenden Signal addiert wird und eine Regeration der ursprünglichen Gleichspannungskomponente erzeugt. Bei einer Unterbrechung der Signale nimmt die Regenerationsanordnung zwei mögliche stabile Lagen in Abhängigkeit von der Aasgangsspannung des Begrenzungsvexstärkers vor der Unterbrechung ein. Ons kann zur Folge haben, daß beim WiederauftreLen des Signals die Signalamplitude nicht ausreichend groß ist, um die Nullschwelle mit Sicherheit zu überwinden.

Dieser .Nachteil wird durch die Anordnung gen als der Erfindung döduxch ausgeschaltet, daß die Regenerationsanordnung einen Transistorverstärker umfaßt, in welchem

die Basis des Transistors den Eingang

Kennzeichen des A.1

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von zwei Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:_

Fig. 1 eine herkömmliche Pegelregenerationsanordnung,

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Figuren 2a-2e den Reguliervorgan'g ein.-r herkömmlichen Pe--elre!;ei_Jerationsarjordnuiig,

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Pegelregenerationsanordnung, die mit einem Peilstab!]isator gemäß der Erfindung ausgerüstet ist,

Fig. 4 eine Ausfühi'ungsform des Pegelstabilisotors geuäi: der Erfindung,

Figuren 5a-5g den Reguliervorgang, der mit Hilfe des Pegelstabilisators gemäß Fig. 4- erzielt wird,

F'g. 6. eine andere Ausführurprsform des Pegelstabilisators creiriäl;, der Erfindung, und

Figuren 7a-?f den Reguliervorgang, der mit Hilfe des Pegelstabilisators der Fig. 6 erzielt wird.

Fig. 1 zeigt in Form eines Blockdiagramms eine Pegelrepenerationsanordijung herkömmlicher Art, die eine.n Tiefpaß F, eine Sumuiierschaltung S und einen Begrenzungsverstärker B umfaßt. Das ankommende Signal U . wird auf die Summierschaltung S und über diese auf den Begrenzungsverstärker B gegeben, dessen Ausgangssignal TJ _ auf die

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Summierschaltung S über das Filter F zurückgekoppelt wird. Der Vorgang wird aus den Figuren 2a-2e deutlich. Fig 2a zeigt das ursprüngliche Signal U , welches ausgesandt wird, und Fig. 2b zeigt das empfangene Signel U . . welches keine Gleichstromkomponente enthält. Fig. 2c zeigt die Kompensationsspannung U^ , die dadurch erhalten wird, daß das

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Ausgangssignal vom Begreuzverstärker auf den Tiefpaß F gegeben wird. Infolge der Zeitkonstanten des Filters wird die kompensierende Spannung ansteigen als. Funktion der Zeit, so dsß sie durch geeignete Dimensionierung des Filters die Abnahme der Amplitude, die in Fig. 2b gezeigt ist, kompensieren kann. Fig. 2d zeigt die Ausgangsspannung U^ , die vom Ausgang der Summierschaltung erhalten wird, wobei die Spannung XL· die Summe der kompensierenden Spannung U, vom Filter und des Eingangssignals U . ist. Wie aus Fig. 2d hervorgeht, zeigt das erhaltene Signal IL· eine gute Übereinstimmung mil dem ursprünglichen Signal U . Fig. 2e zeigt die Spannung U₀₁₁₀ , die vom Ausgang des Begrenzungs-Verstärkers erhalten wird und auf das* Filter gegeben · wird, und von dieser Spannung wird die kompensierende Spannung gemäß Fig. 2c erhalten, wenn sie auf des Filter gegeben wurde. »Vähi-erid einer längeren Unterbrechung ist das kompensierende Signal U, auf seinen Maximalpegel eingestellt, welcher positiv oder negativ in Abhängigkeit von dem Signal sich der Nachteil, daß, wenn ein Signal nach der Unterbrechung empfangen wird, es geschehen kann, daß der Begrenzer nicht von dem Signal betrieben wird, da dieses nicht die Nullschwelle überwindet. Dies geht aus den Fig. 5a und 5b hervor, wobei 5a das ankommende Signal und Fig. 5b die Addition aus diesem Signal und der kompensierenden Spannung U, zeigt, die sich nach einer langen Unterbrechung einge-

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stellt hat, vVenn das Summensignal auf den Eing&ng des Begrenzungsverstärkers gegeben wird, wird dieser nicht durch die negativen Signale nach Fig. 5& beeinflußt, da das Summensignal sich während der ganzen Zeit oberhalb des Bullpegels ändert, wie aus Fig. 5b hervorgeht.

Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm für eine Pegelregerierationsanordnung, die mit einem zwischen dem Ausgang des Summierkreises S und dem Eingang des Begrenzungsverstärkers B eingeschalteten Pegelstabilisator NS gemäß der Erfinoung ausgerüstet ist, um den oben erwähnten Nachteil auszuschließen. Die Funktion dieses Pegelstabilisators wird anhand zweier Ausführungsformen mit Hilfe der Fig. 4-7 näher erklärt. Bei der normalen Signalübertragung verändert sich das Signal immer zwischen zwei Grenzwerten, z.D. +U^. und -IL· gemäß Fig. 2d, die innerhalb der Sechwellenwerte +U. und -U. liegen. Beim Auftreten eines Fehlers der oben besprochenen Type wird der absolute Wert des Signals diesen Schwellenwert," der in Fig. 5b und Fig. 5d mit U. angegeben ist, überschreiten. Dieses Überschreiteten des Schwellenwertes kann dazu verwendet werden, eine feststellende oder regulierende Anordnung gemäß der Erfindung zu betreiben, wobei die eine Aueführungsform dieser Anordung genauer in Fig. 4 gezeigt wird. Die Anordnung umfaßt einen Transistorverstärker mit zwei Transistoren TI und T2 unter-

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schiedlichen Leitfähigkeitstyps; jeder der Kollektorkreice enthält eine Wicklung eines Transformators TR, TR besitzt somit 2 Primärwicklungen. Der Eingang des Transistorverstärkers, welcher durch den Basisemitterkreis der Transistoren gebildet wird, ist mit dem Ausgang der Summierschaltung verbunden, und die Emitter der Transistoren sindmit einem Spannungsteiler verbunden, der an den Emitter des Transistors T1 die negative Schwellenspannung und an den Emitter des Transiters T2 die positive Schwellenspannung liefert. Die Basis der Transistoren T1 und T2 sind miteinander verbunden und wegen der unterschiedlichen Leitfähigkeitstype der Transistoren wird immer der eine der Transitoren leitend, unabhängig davon, in welchem Sinne der Badspotential vom Nullwert abweicht. Die Sekundärentwicklung des Transformaicrs liegt zwischen dem Ausgang der Summierschaltung und dem Eingang der Begrenzungsschaltung, uenn das Signal U-] die Schwelle in einer positiven oder negativen Richtung überschreitet, wird der eine der Transitoren leitend, wodurch ein Span- ■ nungsimpuls in der Sekundärwicklung jes Tranformators induziert wird, wobei der Spannungsimpuls größer als die ankommende Spannung ist und eine entgegengesetzte Polarität aufweist. Infolgedessen wird der Begrenzer die Polarität wechseln und ist in der Lage, erneut auf die ankommende! Signale anzusprechen. Dies geht aus den

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Fin· 5c "bis 5g hervor. 5c zeigt den Verlauf der Spannung in der Wicklung S3 des Transformators uno 5d zeigt den Verlauf der Spannung Up> die aufgrund der Spannung Up erhalten wird. ,Vie ersichtlich ist, ist der von der Transfornato^wicklung erzeugte Spannungsimpuls durch den Einfluß positiver Rückkopplung ausreichend groß, um die Polarität des Ausgangssignals des Begrenzungsverstärkers zu änderen, wodurch die Form des Signals U_„_e des Begrenzun sverstärkers erhalten drd, die in Fig. 5e gezeigt wird.

Wenn dieses Signs1 auf den Tiefpaß F gegeben wird, ist der Verlauf des Ausp.angssignals des Filters wie in Fig. 5f» und diese Spannung wird zum ankommenden Signal acdiert.. Das resultierende Signal wird in Fig. 5g gezeigt, wo auch zwecks Vergleichs das ursprüngliche'Signal U 4 eingetragen ist. Wie aus Fig. 5g ersichtlich ist, besteht die Kurve Uy, in beiden Fällen aus einer Summe der Spannunp-,en U. und U^. Der Unterschied zwischen den beiden Kurven Uy, in Fig. 5g kommt dadurch zustande, daß ohne dem Pegelrefi.enerator LiS die Spannung U, konstant bliebe, während mit MS durch die in der Sekundärwicklung erzeugten Spannung Up (i'ig· 5c) ein Nulldurchgang im Begrenzer erzwungen wird, der zu einer Änderung der Spannung U, führt (Fig.5g).

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Pig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform des Pegelstabilisators fä;eiüäß der Erfindung, die sich von der in Fig. 4 gezeigten Ausführungform dadurch unterscheidet, daß bei Überschreitung des Schwellenwertes am Eingang des Begrenzungsverstärkers eine Spannung induziert wird, welche die gleiche Polarität wie das ankommende Signal hat und dadurch noch weiter den Fehler vergrößert. Wenn das Signal verschwindet, wird jedoch der Transformator TR als eine Spannungsquelle mit entgegengesetzter Polarität zu vorher wirken, wodurch Jetzt eine entgegengesetzte Polarität zum ankommenenden Signal addiert wird, so daß der Begrenzungsverdarker die Polarität des Ausgangssignals ändern kann. Die Bedingungen gehen aus den Fig.7a "bis 7f hervor, wobei Fig. 7& auf entsprechende V/eise wie Fig. 5b das Summensignal U^, Fig.' 7"b die Spannung U , die in dem Tranformator induziert wird, wenn die Schwellenspannunp überschritten wird, und Fig. 7d den Verlauf des Ausgangssignals U_.,_ vom Begrenzungeverstärker zeigt. Fig. 7c

el Xi. o £

zeigt die resultierende Spannung I^» die durch Addition von der Summierschaltung erhaltenen Spannung und der in der Sekundärwicklung des Transformators erzeugten Spannung U erhaltenmrd. Das resultierende Signal wird in Fig. 7f gezeigt, wo auch zwecks Vergleichs das ursprüngliche Signal IL₁ eingetragen ist. Diese Figur entspricht übrigens

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Fig· 5g» Es ist ersichtlich, daß auch in diesem Fall eine Umkehrung der Ausgangspolarität des Begrenzungsverstärkers stattfindet, und der einzige Unterschied liegt darin, daß dies geschieht, wenn das Signal verschwindet und nicht bei Überschreitung der Schwellenspannung, wie in dem vorangehenden Fall.

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Claims

Patentansprüche
1.1 Anordnung bei Datenübertragung zur Regereration des

Gleichspsrmunp^spegels von impulsförmigen bipolaren Signalelementeu, von welchen die Gleichsparmungskomponente vor der Übertragung entfernt wurde, umfassend einen Be grenzungs verstärker, welcher diese «Signalelemente verstärkt und amplitudenbegrer>zt, einen Rüokkopplungsz.vfiig, der ein Tiefpaßfilter enthält and von den bipolaren Signalelementen am Ausgang des Begrenzungsverstärkers ein Regenerarionssignal bildet, weT-ches nach einer gewissen, von den Zeitkonstanten des Filters abhängigen Zeit sich auf seinen Maximalpegel einstellt, wenn keine Polaritätsänderung zv/ischen den eingegangenen Signalelementen auftritt, und eine Summierungsschaiung, welche die ankoiiunenen bipolaren Signalelemente und das Regenerationssignal gleichzeitig enthält und das ßummensignal an den Begrenzungsverstärker speist, dadurch gekennzeichnet, daß die Regernerationsanordnung einen Transistorverstärker umfaßt, in welchem die Basis des Transistors den Eingang bildet und dem Ausgang der Summierungsschaltung angeschlossen ist,

BAD ORIGINAL Neue Unterfaden* 9Λ1\ ^*** tU.S &**<*· Xmjwimow··· ν. 4.9. ι se? »

so dc'ß der Emitter-Kollektor-Kreis, welcher den Ausgang des Verstärkers bildet, leitend wird, wenn oie Amplitude des vom Ausgang der Summierschaltung erhall enen Spannung einen Schwellenwert überschreitet uno gesperrt wird, wenn sie diesen 'Wert wieder unterschreitet, und an det;sen Ausgang die Primärwicklung eines Transformators lie en, dessen Sekundärwicklung den Ausgang der Summier schaltung mit dem Eingang des Bep,renzungsverstärkers verbindet, so oaL die infolge der Ieitun_f,-zustandsänderui^gen des Transisturverstärkers in der Sekundärwicklung auftretende Spannung an J ie von der Summierschaltung erhaltenen Spannung addiert wird, um am Eineeng des Begrenzers einen Nulldurchgang zu bewirken.
2. Anordnung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung des Transformators eine derartige Polung aufweist, daß der den Nulldurchgang des Begrenzerverstärkers bewirkende Spannungssprung gleichzeitig mit der Änderung des Zustandes des Transistorverstärkers vom gesperrten in den leitenden Zustand eintrifft.
3. Anordnung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung des Transformators eine derartige

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Polung aufweist, daß dercbn Nulldurchgang des Begrenzerverstärkers bewirkende Sparimmgssprung gleichzeitig mit der Änderung des Zustandes des Transis.torversträrkers vom leitenden in den gesperrten Zustand eintrifft.

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