DE1537174C2

DE1537174C2 - Circuit for the delivery of a short output pulse within the pulse duration of a longer delayed pulse obtained from the input pulse

Info

Publication number: DE1537174C2
Application number: DE19671537174
Authority: DE
Inventors: Gerald William Owego N.Y. Whalen (V.StA.)
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1966-09-30
Filing date: 1967-09-21
Publication date: 1976-03-04

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Abgabe eines kurzen Ausgangsimpulses innerhalb der Impulsdauer eines längeren, aus dem Eingangsimpuls gewonnenen, dieselbe Impulsdauer aufweisenden und dem Eingangsimpuls gegenüber verzögerten Impulses. Derartige Schaltungen sind bereits bekannt. Sie dienen beispielsweise dazu, als Impulsformerschaltungen aus verzerrten Eingangsimpulsen Ausgangsimpulse mit stellen Flanken und definierter, von der Impulsbreite der Eingangsimpulse unabhängiger Impulsbreite zu erzeugen.The invention relates to a circuit for emitting a short output pulse within the pulse duration a longer one, obtained from the input pulse, having the same pulse duration and the input pulse versus the delayed pulse. Such circuits are already known. You serve for example, as pulse shaping circuits from distorted input pulses with output pulses provide edges and a defined pulse width that is independent of the pulse width of the input pulses produce.

In verschiedenen Arten von Datenverarbeitungsgeräten ist es wünschenswert, die Impulsmitte, von Datenimpulsen festzustellen. Zum Beispiel weisen die in Nachrichtenübertragungssystemen über Ubertragungsleitungen empfangenen Signale typische Verzerrungen hinsichtlich Phase und Frequenz auf. In bestimmten Gerätearten werden die Fehlerarten bedeutend verringert, wenn die Impulsmitte jedes Impulses, dessen Impulsbreite stark variieren kann, bestimmt werden kann.In various types of data processing equipment it is desirable to have the pulse center, from Determine data pulses. For example, those in communication systems have transmission lines received signals show typical distortions in terms of phase and frequency. In With certain types of equipment, the types of errors are significantly reduced if the pulse center of each pulse, whose pulse width can vary widely, can be determined.

In Geräten zur Zeichenerkennung schwankt die Breite der verschiedenen Teile der gedruckten Zeichen stark. Die Genauigkeit und Zuverlässigkeit kann durch genaues Bestimmen der Impulsmitten der Datenimpulse verbessert werden, die beim Abtasten der nachfolgenden Teile der gedruckten Zeichen erzeugt werden. In character recognition equipment, the width of the various parts of the printed characters varies strong. The accuracy and reliability can be achieved by precisely determining the pulse centers of the data pulses which are generated when the subsequent parts of the printed characters are scanned.

Es sind auch bereits Schaltungen zur Bestimmung der Impulsmitte bekanntgeworden. So ist es beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 8 81 525 bekannt, durch Differenzieren eines glockenförmigen Impulses den Punkt festzustellen, an dem das differenzierte Signal eine Nullstelle aufweist. Dieses SystemCircuits for determining the pulse center are also known. This is how it is, for example known from German Patent 8 81 525, by differentiating a bell-shaped Pulse to determine the point at which the differentiated signal has a zero. This system

ίο ist jedoch sehr empfindlich gegenüber Störimpulsen und ist für Impulse mit großer Impulsbreite und für Impulse, die eine Begrenzerschaltung durchlaufen haben, nicht geeignet. Bei einem anderen Lösungsweg werden zwei Zähler benutzt, von denen einer mit einer ersten Zählgeschwindigkeit während des Vorhandenseins eines Eingangsimpulses zählt und der zweite Zähler mit dem Zählen mit doppelter Zählgeschwindigkeit nach dem Ende des Eingangsimpulses beginnt. Die Ausgangssignale der Zähler werden addiert. Diese Lösung ist jedoch kostspielig, weil technisch aufwendig. Eine dritte Lösungsmöglichkeit besteht darin, einen Kondensator während des Vorhandenseins des Eingangsimpulses mit einer ersten Geschwindigkeit und am Ende des Impulses mit einer zweiten Geschwindigkeit aufzuladen. Der Zeitpunkt, an dem die Kondensatorspannung einen vorgegebenen Schwellwert erreicht, wird festgestellt. Die Anwendbarkeit dieses Systems wird durch Änderungen des Kondensators und der Schaltungselemente begrenzt und erfordert eine spezielle Schaltung.However, ίο is very sensitive to interference pulses and is for pulses with a large pulse width and for pulses that pass through a limiter circuit have not suitable. Another approach uses two counters, one with one first counting speed while the presence of an input pulse counts and the second Counter starts counting at double counting speed after the end of the input pulse. The output signals of the counters are added. However, this solution is expensive because it is technically complex. A third solution is to use a capacitor while the Input pulse at a first speed and at the end of the pulse at a second speed to charge. The point in time at which the capacitor voltage exceeds a predetermined threshold value reached is determined. The applicability of this system is made possible by changes to the capacitor and the circuit elements are limited and require special circuitry.

In dem Aufsatz »High Density Digital MagneticIn the article “High Density Digital Magnetic

• Tape Recording«, der im »IRE WESCON Convertion Record«, 1961, enthalten ist, ist im Abschnitt »Read System« ein in Fig. 10 dargestellter Gegentakt-Endverstärker beschrieben, der zur Wiedergewinnung von auf einem Magnetband aufgezeichneten Informationen dient. Diese Schaltung enthält einen ersten Zweig aus der Parallelschaltung eines Verzögerungsgliedes und eines Dampfungsgliedes, die jeweils mit einem Eingang eines Differenzverstärkers verbunden sind. Ein zweiter Zweig enthält einen Integrator. Die Eingänge beider Schaltungszweige sind miteinander verbunden, ihre Ausgänge führen an ein UND-Glied, das die geformten Ausgangsimpulse liefert.• Tape recording, which is included in the IRE WESCON Convertion Record, 1961, is in the section "Read System" describes a push-pull output amplifier shown in FIG. 10 which is used for recovery of information recorded on a magnetic tape. This circuit includes one first branch from the parallel connection of a delay element and a damping element, the are each connected to an input of a differential amplifier. A second branch contains an integrator. The inputs of both circuit branches are connected to each other, their outputs lead an AND gate that supplies the shaped output pulses.

Aus der deutschen Patentschrift 12 07 434 ist eine Schaltung zur Verzögerung der Vorderflanke von Rechteckimpulsen bekannt.From the German patent specification 12 07 434 a circuit for delaying the leading edge of Known square pulses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung anzugeben, die innerhalb der Impulsdauer eines längeren, aus dem Eingangsimpuls gewonnenen, dieselbe Impulsdauer aufweisenden und dem Eingangsimpuls gegenüber verzögerten Impulses einen kurzen Ausgangsimpuls abzugeben in der Lage ist.The invention is based on the object of specifying a circuit that operates within the pulse duration a longer one, obtained from the input pulse and having the same pulse duration, and the input pulse is able to emit a short output pulse compared to a delayed pulse.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ausgang einer Begrenzerschaltung, der die Eingangsimpulse zugeleitet werden, einmal über die Reihenschaltung aus einer Verzögerungsschaltung, einer Integrierschaltung und einem Verstärker mit dem ersten Eingang eines Spannungsdiskriminators verbunden ist und zum anderen über eine zweite Integrierschaltung mit dem zweiten Eingang des Spannungsdiskriminators, dessen Ausgang an den Eingang eines monostabilen Multivibrators angeschlossen ist, der in seinen instabilen Zustand gelangt, sobald die Ausgangsspanhung des Verstärkers die der zweiten Integrierschaltung übersteigt, und daß die Verzögerungsschaltung eine Verzögerungszeit d be-This object is achieved according to the invention in that the output of a limiter circuit to which the input pulses are fed is connected to the first input of a voltage discriminator via the series circuit of a delay circuit, an integrating circuit and an amplifier and to the second via a second integrating circuit Input of the voltage discriminator, the output of which is connected to the input of a monostable multivibrator, which enters its unstable state as soon as the output voltage of the amplifier exceeds that of the second integrating circuit, and that the delay circuit has a delay time d

sitzt, die als Funktion der maximalen Impulsdauer ITmax der Eingangsimpulse und des Verstärkungsfaktors η des Verstärkers gegeben ist durch die Formelseated as a function of the maximum pulse duration ITmax of the input pulses and the gain factor η of the amplifier is given by the formula

d = ( 1 —) ITmax d = (1 -) ITmax

η = 2, 3, 4. η = 2, 3, 4.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der genaueren Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen, von denen zeigtFurther details of the invention emerge from the more detailed description of an exemplary embodiment of the invention in connection with the Drawings of which shows

F i g. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung undF i g. 1 schematically shows an embodiment of the invention and

F i g. 2 Kurvenläufe, die die Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 1 erläutern, wenn diese dazu benutzt wird, Impulsmitten festzustellen.F i g. 2 curves showing the mode of operation of the circuit according to FIG. 1 if this is to be explained is used to determine pulse centers.

Die Schaltung enthält einen Begrenzer 1, dem die ankommenden Datensignale, die von einer nicht dargestellten Quelle geliefert werden, zugeführt werden und der Ausgangssignale konstanter Amplitude erzeugt. Die Ausgangssignale des Begrenzers 1 werden über einen Strompfad 3 und einen zweiten Strompfad 4 einem Spannungsdiskriminator 2 zugeführt.The circuit contains a limiter 1, which receives the incoming data signals from a not shown Source are supplied, are supplied and the output signals of constant amplitude generated. The output signals of the limiter 1 are via a current path 3 and a second current path 4 is fed to a voltage discriminator 2.

Der Strompfad 3 enthält eine Integrierschaltung 5, die ein Ausgangssignal erzeugt, das dem linearen Integral des Ausgangssignals des Begrenzers 1 entspricht. Die Ausgangssignale des Begrenzers 1 werden außerdem in einer Verzögerungsschaltung 6 um ein vorgegebenes Zeitintervall verzögert, anschließend in der Integrierschaltung 7 linear integriert und dann in einem Verstärker 8 verstärkt.The current path 3 contains an integrating circuit 5 which generates an output signal which corresponds to the linear Integral of the output signal of the limiter 1 corresponds. The output signals of the limiter 1 are also delayed in a delay circuit 6 by a predetermined time interval, then linearly integrated in the integrating circuit 7 and then amplified in an amplifier 8.

In dem Ausführungsbeispiel ist die Verzögerungsschaltung 6 eine digitale Verzögerungsschaltung, um die Kosten niedrig zu halten und einen gedrängten Aufbau zu ermöglichen.In the embodiment, the delay circuit 6 is a digital delay circuit to to keep costs low and to enable compact construction.

Die Ausgangssignale der Strompfade 3 und 4 werden dem Spannungsdiskriminator 2 zugeführt, und wenn der Ausgangspegel des Strompfades 4 den des Strompfades 3 zu überschreiten beginnt, erzeugt der Diskriminator ein Ausgangssignal, das einem monostabilen Multivibrator 9 zugeführt wird, der einen im Vergleich zur Impulsbreite des Eingangs-Datenimpulses kurzen Ausgangsimpuls erzeugt. Dieser Ausgangsimpuls dient auch dazu, die Integrierschaltungen in bekannter Weise zu entladen.The output signals of the current paths 3 and 4 are fed to the voltage discriminator 2, and when the output level of the current path 4 begins to exceed that of the current path 3, the generated Discriminator an output signal that is fed to a monostable multivibrator 9, the one Generates a short output pulse compared to the pulse width of the input data pulse. This output pulse also serves to discharge the integrating circuits in a known manner.

Wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, tritt die Vorderflanke des Ausgangsimpulses des Multivibrators 9 nach einem vorgegebenen Zeitintervall (das der Verzögerung du rch die Verzögerungsschaltung 6 entspricht) zu einem Zeitpunkt auf, der der Impulsmitte des verzögerten Eingangs-Datenimpulses entspricht. Dabei ist angenommen, daß die Verstärkung des Verstärkers 8 gleich 2 ist.As shown in FIG. 2 can be seen, the leading flank occurs of the output pulse of the multivibrator 9 after a predetermined time interval (that of the delay du rch the delay circuit 6 corresponds) at a point in time which is the pulse center of the delayed Input data pulse. It is assumed that the gain of the amplifier 8 equals 2.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, muß die Verzögerung d gleich oder größer sein als die Hälfte der Zeitdauer I Tmax des breitesten erwarteten Eingangsimpulses. Dadurch wird sichergestellt, daß der Pegel am Punkt C der F i g. 1 zu dem Zeitpunkt seinen maximalen Wert erreicht hat, an dem der Pegel am Punkt E die Hälfte seines Höchstwertes erreicht, und dann beginnt, den Pegel am Punkt C zu übersteigen. As shown in FIG. 2, the delay d must be equal to or greater than half the time duration I Tmax of the broadest expected input pulse. This ensures that the level at point C of FIG. 1 has reached its maximum value at the point in time at which the level at point E has reached half of its maximum value and then begins to exceed the level at point C.

Es ist ersichtlich, daß die Verzögerung d um so größer sein muß, je größer die erwartete maximale Impulsbreite ist. Die Verzögerung d sollte jedoch so klein wie möglich gehalten werden, da mit wachsender Verzögerung d die verarbeitbare Impulsfrequenz abnimmt. Daher entspricht bei dem bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel die Verzögerung d der Hälfte der erwarteten maximalen Impulsbreite.It can be seen that the delay d must be greater, the greater the expected maximum pulse width. The delay d should, however, be kept as small as possible, since the pulse frequency that can be processed decreases as the delay d increases. Therefore, in the preferred exemplary embodiment, the delay d corresponds to half of the expected maximum pulse width.

Unter der Annahme, daß die Verstärkung des Verstärkers 8 den Wert 3 besitzt, erscheint die Vorderflanke des Ausgangsimpulses des Multivibrators 9 nach einem vorgegebenen Zeitintervall zu dem Zeitpunkt, der dem ersten Drittel der Impulsdauer des Eingangsimpulses entspricht. In diesem Fall muß die Verzögerung d gleich oder größer sein als zwei Drittel der Impulsdauer des breitesten erwarteten Eingangsimpulses.Assuming that the gain of the amplifier 8 has the value 3, the leading edge of the output pulse of the multivibrator 9 appears after a predetermined time interval at the point in time which corresponds to the first third of the pulse duration of the input pulse. In this case, the delay d must be equal to or greater than two thirds of the pulse duration of the broadest expected input pulse.

Wenn die Verstärkung des Verstärkers 8 den Wert 4 besitzt, so erscheint am Punkt F ein Ausgangsimpuls nach einem Intervall d, das dem ersten Viertel der Impulsdauer des Eingangsimpulses entspricht usw. Bei einem Verstärkungsfaktor von "4 muß die Verzögerung d gleich oder größer sein als drei Viertel der maximalen Impulsdauer des Eingangsimpulses entspricht. If the gain of amplifier 8 has the value 4, an output pulse appears at point F after an interval d which corresponds to the first quarter of the pulse duration of the input pulse, etc. With a gain factor of "4, the delay d must be equal to or greater than three Corresponds to quarter of the maximum pulse duration of the input pulse.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. A circuit for delivering a short output pulse within the pulse duration of a longer, obtained from the input pulse, having the same pulse duration and the input pulse compared to the delayed pulse, characterized in that the output of a limiter circuit (1) to which the input pulses are fed, once via the Series circuit comprising a delay circuit (6), an integrating circuit (7) and an amplifier (8) is connected to the first input of a voltage discriminator (2) and, on the other hand, via a second integrating circuit (5) to the second input of the voltage discriminator (2), the output of which is connected to the input of a monostable multivibrator (9) which enters its unstable state as soon as the output voltage of the amplifier (8) exceeds that of the second integrating circuit (5), and that the delay circuit (6) has a delay time d , as a function of the maximum pulse duration Δ T max of the inputs gsimpulse and the gain factor η of the amplifier (8) is given by the formula

d > Π -J, ITmax

η = 2,3,4.

2. Circuit according to claim 1, characterized in that the output of the monostable Multivibrators (9) also connected to inputs of the integrating circuits (5, 7) and them Supplies discharge pulses.