DE1537187C - Einrichtung zur Feststellung von Im pulsen, insbesondere Eingangsschaltung für PCM - Google Patents

Description

Es wird jetzt in erster Näherung angenommen, daß jedes Signal, das einer Ziffer 1 entspricht, eine halbe Sinuswelle mit einer Dauer iO in der Basis hat. Wenn man die Feststellschwelle auf einen Wert festlegt, der der Hälfte der Spitzenamplitude des Signals entspricht — dies entspricht einem Signal zu Geräusch Verhältnis von 6 db —, dann ist die Dauer der festgestellten Signale 2fO/3. Man erkennt jedoch, daß für Signale vom Typ des rechteckigen Kosinus das Verhältnis von 6 db genau einer Dauer von /0/2 der festgestellten Signale entspricht.

F i g. 2 stellt die Schaltung eines Feststellkreises gemäß der Erfindung dar, der den symmetrischen Schwellwertdetektor DR enthält und einen der zwei Kreisend und AC 2 zur automatischen Steuerung der Größe der Bezugsimpulse enthält. Diese Kreise werden mit dem Detektor verbunden, indem die Umschalter Wa und Wb entweder in die Stellung 1 oder die Stellung 2 gebracht werden.

Es ist weiterhin der symmetrische Entzerrer EQ dargestellt, an den die über die Leitungen Na und Nb des symmetrischen Ubertragungsweges ankommenden Signale angelegt werden und der an seinen Ausgängen Pa und Pb symmetrische Signale in bezug auf ein positives Bezugspotential Ul abgibt.

Der Detektor DR enthält

einen Differentialverstärker mit den npn-Transistoren Q1, Q 2, Q 5 und den Widerständen R1, R2 (Rl=R2) und R4. An die Basis des Transistors β 5 ist ein positives Potential 173 angelegt. Diese Anordnung enthält weiterhin einen Transistor Q 6, dessen Emitter mit dem Emitter des Transistors Q 5 verbunden ist. Es wird jedoch angenommen, daß dieser Transistor gesperrt ist, indem der Punkt B an Masse gelegt ist;
einen symmetrischen Gleichrichter mit den npn-Transistoren Q 3 und Q 4 und dem Widerstand R 3. Die Emitter der Transistoren sind an ein positives Potential U2 angelegt;
einen gesättigten Verstärker mit dem npn-Transistor Q 7 und dem Widerstand R 5.

Liegen keine Eingangssignale auf den Eingangsleitungen Na, Nb vor, sind die Basen der Transistoren Ql und Q2 auf dem Potential Ul. Weiterhin ist die Basis-Emitter-Strecke des Transistors Q 5 leitend, da seine Basis am Potential i/3 liegt. Die Transistoren Q1, Q 2 und Q 5 sind dann leitend, da

U1>U3 + VO

ist. FO bezeichnet dabei die Sättigungsspannung des Transistors Q 5, d. h. den Wert der Kollektor-Emitter-Spannung, oberhalb deren der Transistor als Konstantstromgenerator wirkt. Der Strom hat einen Wert, der etwa U 3JR 4 ist und der sich gleichmäßig auf die Transistoren Q1 und Q 2 aufteilt. Die Spannung Ul ist so gewählt, daß die Transistoren in der Klasse A arbeiten und daß ihre Kollektorspannungen gleich

FcO = F- U3/2-R1/R4 (1)

Wenn ein Signal an den Eingangsleitungen Na und Nb anliegt, bildet sich eine Potentialdifferenz A Ε zwischen den Basen der Transistoren Q1 und Q 2, und ihre Kollektorspannungen ändern sich im umgekehrten Sinn um einen gleichen Wert, und man kann jetzt schreiben:

FcI = VcO-m-AE,
Fc2 = VcO+ m-AE.

In diesen Gleichungen bezeichnen FcI und Fc 2 die Kollektorpotentiale der Transistoren Q1 und Q 2 und m den Verstärkungsgrad des Differenzverstärkers. Man erkennt, daß Δ E positiv oder negativ sein kann. Die Emitter der Transistoren β3 und Q4, die einen symmetrischen Gleichrichter bilden, sind mit dem Potential U2 verbunden, das kleiner als Vco ist, so daß für AE=O diese Transistoren gesperrt sind.

Wenn \AE\ von Null aus ansteigt, fällt eines der

*5 Potentiale Vc 1 oder Vc2u um m-ΔΕ ab, und der entsprechende Transistor des Gleichrichters wird leitend, wenn

FcO + m-ΔΕ <U2 + Vbe

ist, und das Potential am Punkkt A wird positiv (Vbe bezeichnet den Basis-Emitter-Spannungsabfall des Transistors, der leitend ist). Der Transistor Q 7 ist dann gesättigt, und das Potential am Ausgangsanschluß S schaltet vom Wert + F auf den Wert Null, der die Ziffer 1 kennzeichnet.

Die Spannungsschwelle, an der einer der Transistoren Q 3 oder Q 4 leitend wird, hängt deshalb insbesondere von der Spannung FcO ab, und man erkennt aus der Gleichung (1), daß der Wert dieser Schwelle durch Beeinflussung der Spannung U 3 eingestellt werden kann.

In den F i g. 1 a und 1 b stellen die in dicken

Linien ausgezogenen Kurven Signale der Amplitude

m-AE\ dar, die von dem Differenzverstärker abgegeben werden, wenn die Eingangssignale dem Code 1101 entsprechen. Das erste Signal in jeder dieser beiden Figuren entspricht einem positivem Wert von AE.

Die in F i g. 1 c schraffiert dargestellten Signale sind die positiven Signale, die an dem Punkt A auftreten und den Ziffern 1 entsprechen.

Man erkennt, daß eine Änderung der Spannung U 3 eine Verschiebung der Spannung

Vc0±m-AE

in bezug auf die Spannung U2+ Vbe ergibt mit einer entsprechenden Änderung der Größe der Impulse am Punkte (Fig. Ic).

Im allgemeinen Fall, in dem die Ziffern 0 und 1 willkürlich verteilt sind, verwendet man den Kreis ACl (Fig. 2), um die automatische Steuerung der Schwelle durchzuführen. Dieser Kreis, der über die Umschalter Wa und Wb in der Stellung 1 mit dem Detektor DR verbunden ist, ist ein Spitzendetektor, der die Diode D1 und den Kondensator C1 enthält und der am Punkt B eine positive Spannung Vm 1 abgibt, die durch gestrichelte Linien in der Fig. Ic dargestellt ist. Wenn man mit R den Eingangswiderstand des Transistors Q 6 bezeichnet, dessen Basis mit dem Punkts verbunden ist, ist der Abfall der Spannung FmI zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen proportional zu tOIRCl, wobei tO die Dauer einer Zeitlage ist. Man erkennt, daß dieser Spannungsabfall sehr gering gemacht werden kann, wenn der Kondensator Cl einen großen Wert hat, so daß die Spannung FmI praktisch zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen konstant ist und den Wert der Schwelle und die Größe der Signale darstellt.

Die Transistoren Q 5 und Q 6 bilden einen Differenzverstärker, und der Kollektorstrom/ des Transistors Q 5 verringert sich, wenn das Potential Vm 1 am Punkt B ansteigt, und umgekehrt.

Daraus ergibt sich, daß dann, wenn die Amplitude der von dem Gleichrichter abgegebenen Signale ansteigt, die Spannung FcO ansteigt, die dann, wie es aus den Fig. la und 1 b zu entnehmen ist, eine Verringerung der Amplitude und der Dauer dieser Signale hervorruft. Die Spannung FmI stellt so fortlaufend die Schwellspannung in einer Art ein, um die Feststellungsschwelle auf einen gegebenen Bruchteil der Amplitude der Signale festzuhalten, dessen Wert vom Potential U 3 abhängt. Man erkennt, daß die Messung der Spitzenamplitude nur gültig ist, wenn sie während der Zeit praktisch konstant ist, was jedoch nicht der Fall ist, wenn ein Nebensprechen zwischen empfangenen Signalen besteht.

In dem speziellen Fall, in dem die Ziffern 0 und 1 im Mittel während einer Zeit TO in gleicher Anzahl auftreten, verwendet man den Kreis AC2. Dieser Fall tritt auf, wenn pulscodemodulierte Sprachsignale übertragen werden. Dieser Kreis wird mit dem Detektor DR über die Umschalter Wa und Wb in der Stellung 2 verbunden. Dieses ist ein einen Mittelwert bildender Kreis mit dem npn-Transistor Q 8, den Widerständen R 6 bis R 8 und dem Kondensator C 2.

Bei der Beschreibung des Detektors DR wurde bereits erwähnt, daß die Ziffern 1 und 0 durch ein Potential 0 bzw. + F am Ausgang S gekennzeichnet sind. Diese Signale sind an den Transistor Q 8 angelegt, der als gesättigter Inverter arbeitet und Signale mit umgekehrter Polarität abgibt, die in den Fig. Id dargestellt sind. Diese Signale mit der Amplitude F werden an das Tiefpaßfilter (Mittelwertbildner) angelegt, das durch die Elemente R 8 und Cl gebildet ist und das an dem mit dem Punkt B verbundenen Ausgang eine Spannung Fm 2 abgibt, die den Mittelwert der Signale, die am Punkts auftreten, darstellt, wenn T^TO ist. Γ bezeichnet dabei die Zeitkonstante des Filters. Da diese Signale eine Dauer 10/2 haben müssen, erhält man VmI=VIA. Diese Spannung Fm 2 wirkt auf den Detektor in der gleichen Weise wie die Spannung Vm 1 und stellt fortlaufend die Schwellwertspannung so ein, daß die mittlere Dauer der Signale 5, die den Ziffern 1 entsprechen, gleich iO/2 ist. In diesem Kreis ist der Schwellwert gleich dem Mittelwert der Signale, der so konstant ist, daß Nebensprecheffekte praktisch unterdrückt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 Auslegeschrift 1 156 848 bekannt. Diese Einrichtung Patentansprüche: empfängt positive und negative Impulse und ist so geschaffen, daß sie einen positiven Impuls als Binär-

1. Einrichtung zur Feststellung von bipolaren wert 1 und einen negativen Impuls als Binärwert 0 Impulsen binärcodierter Nachrichten, die zwei 5 auswertet. Zu diesem Zweck werden die positiven die positiven und negativen Impulse getrennt ver- und negativen Impulse in jeweils zugeordneten Kaarbeitende Kanäle aus jeweils mindestens einem nälen differenziert und die resultierenden nadelförmi-Verstärker und einer nachfolenden Gleichrichter- gen Impulsspannungen kanalweise an zwei Eingänge stufe und ferner eine für beide Kanaleingangs- einer "Flipflopschaltung gelegt, die mit den Impulskreise gemeinsame Anordnung aufweist, welche io spannungen des einen Kanals ein- und mit den Imeine von den bipolaren Impulsen abgeleitete pulsspannungen gleicher Polarität des anderen Ka-Gleichspannung mit einer Bezugsspannung ver- nals ausgeschaltet wird. Der Einzustand der Flipgleicht und die resultierende Differenzspannung flopschaltung wird dabei als Binärwert 1 und der als Schwellenspannung für die bipolaren Impulse Auszustand wird als Binärwert 0 gewertet.

abgibt, derart, daß an den Kanalausgängen Aus- 15 Jeder Kanal weist dabei eine Eintaktverstärkergangsimpulse mit konstanter Vorderflankenpha- stufe mit eigenem Vorspannungsnetzwerk auf. Den senlage auftreten, insbesondere Eingangsschal- beiden Kanälen ist eine Schaltungsanordnung zugetung für PCM-Regenerativverstärker, dadurch ordnet, die eine von den bipolaren Impulsen abgegekennzeichnet, daß die beiden Kanäle leitete Gleichspannung mit einer Bezugsspannung durch symmetrische Gegentakthalbstufen (Q 1 20 vergleicht und die resultierende Differenzspannung . .. Q 4) gebildet und die Ausgänge der Gleich- als Schwellenspannung für die bipolaren Impulse an richterstufen (ß3, Q 4) zusammengeschaltet sind die Eingangskreise der Kanäle abgibt, und zwar derund daß die Impulse am gemeinsamen Ausgangs- art, daß an den Kanalausgängen Ausgangsimpulse punkt (A) der Gleichrichterstufen für die Bildung mit konstanter Vorderflankenphasenlage auftreten,
der von den bipolaren Impulsen abgeleiteten 25 Die Aufgabe, eine obengenannte Einrichtung zu Gleichspannung (Punkt B) und nach Impulsfor- schaffen, wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, mung (mittels Q 7) als Ausgangsimpulse (Punkt S) daß die beiden Kanäle durch symmetrische Gegender Einrichtung verwendet sind. takthalbstufen gebildet und die Ausgänge der Gleich-

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- richterstufen zusammengeschaltet sind und daß die kennzeichnet, daß die Bildung der von den bi- 30 Impulse am gemeinsamen Ausgangspunkt der Gleichpolaren Impulsen abgeleiteten Gleichspannung " richterstufen für die .Bildung der von den bipolaren mittels eines Spitzendetektors 04Cl) erfolgt, der Impulsen abgeleiteten Gleichspannung und nach Imeingangsseitig mit dem gemeinsamen Ausgang pulsformung als Ausgangsimpulse der Einrichtung

. (A) der Gleichrichterstufen verbunden ist. verwendet sind. Für den Gegentaktverstärker gemäß

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 35 der Erfindung ist im Gegensatz zum Bekannten nur kennzeichnet, daß die Bildung der von den bi- ein Vorspannungsnetzwerk erforderlich. Durch den polaren Impulsen abgeleiteten Gleichspannung Abgriff der Spannung für die Amplitudenregelung am mittels einer Anordnung (ACl) erfolgt, die ein- gemeinsamen Ausgang der Gleichrichterstufen ist gangsseitig mit dem Ausgang (S) der Einrichtung nicht wie beim Bekannten ein zusätzlicher Verstärker verbunden ist und einen Mittelwert aus den Im- 40 nötig. Die beim Kanaldurchlauf möglicherweise aufpulszügen bildet. tretenden Abweichungen der Impulsbreite können

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da- durch eine derartige Amplitudenregelung ausgeglichen durch gekennzeichnet, daß für den Vergleich ein werden.

Differenzverstärker (ζ) 5, Q 6) verwendet ist, des- Die Erfindung wird nun an Hand des in der Zeichsen einem Eingang die Bezugsspannung (1/3) und 45 nung dargestellten Aiisführungsbeispieles näher erdessen anderem.Eingang die von den bipolaren läutert. Es zeigen

Impulsen abgeleitete Gleichspannung (B) züge- F i g. 1 a bis Id Diagramme von Signalen, die an

führt ist. verschiedenen Punkten der Anordnung auftreten, und

Fig. 2 ein genaues Schema eines Feststellkreises.

50 In der Fig. la ist voll ausgezogen (Kurve 1) die

ideale Form der Signale dargestellt, die bei einem Binärwert 1101 empfangen werden und mit einer ge-

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Fest- strichelten Linie (Kurve 2) die Form der. Signale, die stellung von bipolaren Impulsen binärcodierter Nach- in Wirklichkeit empfangen wird und bei der man richten, die zwei die positiven und negativen Impulse 55 eine Störung der Amplitude und Phase hat sowie ein getrennt verarbeitende Kanäle aus jeweils mindestens Störgeräusch (das Signal ist beim Empfang einer 0 einem Verstärker und einer nachfolgenden Gleich- nicht auf dem Wert 0). Man erkennt, daß die erste richterstufe und ferner eine für beide Kanaleingangs- negative Halbwelle des Signals eine Amplitude hat, kreise gemeinsame Anordnung aufweist, welche eine die größer als der Idealwert ist und auch größer als von den bipolaren Impulsen abgeleitete Gleichspan- 60 die nächste positive Halbwelle und daß ein schlecht nung mit einer Bezugsspannung vergleicht und die gewählter Wert für die Feststellschwelle Fehler herresultierende Differenzspannung als Schwellenspan- vorrufen kann. Andererseits erkennt man, daß dann, nung für die bipolaren Impulse abgibt, derart, daß . wenn man den Wert dieser Schwelle an den der Sian den Kanalausgängen Ausgangsimpulse mit kon- gnale anpaßt, solche Fehler vermieden werden konstanter Vorderflankenphasenlage auftreten, insbeson- 65 _nen. Wenn man andererseits den Wert der Schwelle dere Eingangsschaltung für PCM-Regenerativver- entsprechend wählt, kann man Signale erhalten, die stärker. nach einer Neuformung eine mittlere normalisierte Eine Einrichtung dieser Art ist aus der deutschen Dauer von /0/2 haben.