DE1762143B2 - Datensendevorrichtung - Google Patents

Description

F'ig. 2 eine Ausfü'nrungsform der Schaltung der uv, entsprechenden UND-Gatter 10 und 11 aiige-

l).itensendevoniehtung. schaltet: mit ihren Kolieklor-Emitterpfaden lieget! sie

I-ig. 3 zwei Impulszüge zur Fj läuterung der Da- in Serie mit den Primärwicklungen 14 und 15 eiitspre-

teiiscndevonichtung nach F'ie. 2. ehendei Ί renn'.ransformaiorcn 16 und 17. und zwai

Fi Fig. 1 ist eine Sehaltunganordnung mehrerer S jeweils zwischen Erde und einer -- 5 \ -oli-\ ·τμιγ

I iitensendevoi richtungen zusammen mit einei Emp- gungsklemme 18.

fjngsstation dargestellt, wie sie beispielsweise als Parallel zur jeder Wicklung 14 und 15 liegt eine

Rcchner-Interface-Einriehtung verwendet wird. Die Enetgies ernichtungssehaitung. die eine Diode 20 und

die Datensendevorrichtungen umfassende Sendesta- einen Wideistand 21 aufweist und welche die von den

Is)Ii ist mit einer Empfangsstation über eine Daten- io Transformatoren 16 und 17 induktiv gespeicherte

Hauptleitung verbunden, die ihrerseits Haupllei- Energie -wie im folgenden noch beschrieben wird

Miigspaare voi, verdrillten gegenseitig isolierten - serteilt.

I eitern aufweisen, wobei die Anzahl der vurgesehe- Die Sekundärwicklungen der Trenntransformaio-

i.en Paare durch die Anzahl der Informations- rc η 16 und 17 sind mit den Bezugszeichen 22 bzw.

I isien bestimmt ist, die parallel übertragen werden 15 23 bezeichnet und liegen über Dioden 24 und 25 par-

s 'Ilen. allel zueinander und an dem Hauplstraßenpaar. aul

An der Sendestation (Übertraglingsstation) sind welchem der Sender seine Ausgangsgroße erzeugt.

N -Daieiisender Z₁. 7',. .. 7", zum Empfang eines digi- Die Arbeitsweise- des Se:.,:ers bei der Übertragung

•Jen Eingangsdatensignals auf einer ei,!sprechenden des Dateneingangssignals ant d.m Hauptsiral.'.enpaar

I eitung .V₁. λ\ .. .S\ angeschaltet und die kontinuicr- 2° durch Erzeugung eines Ausgangssignal· - welches

l.ch erzeugten Ausgangsgrößen von zwei Impulsgene- eine Replik des Daleneingangssignals :si - auf dem

iitoren G, und G", sind für alle Sender der Station Hauptstraßenpaai ist folgender:

lenieinsam. Jeder Sender liefert sein Ausgangssignal Das Dateneingangssignal ist ein digitales Signal und

eine Wiederholung des an ihm liegenden Datensi- daher aus mit Absland angeordneten Impulsen gebii-

iials - aul dem entsprechenden Hauptstraßenpaar ²5 det. welche die zu übertragende Daleiiinformation

-,er Übeitragungsleitungen (mil den Bezueszeichen darstellen. Dieses Signal wird an beide UND-Gatter

.'., und /.,sind die Leiter einer von ihnen bezeichnet) 10 und 11 angelegt; an die UND-Gatter Ii) und 11

η einen entsprechenden Empfänger in der F'mp- sind ebenfalls die kontinuierlich durch die Impulsge-

langsstation. neratoren G₁ und CJ-. erzeugteil entsprechenden Im-

Die Empfangsstation weist somit N-Empfänger auf. 30 pulszüge angelegt.

■ lic milden Bezugszeichen R₁, R₁... R^ bezeichnet Fi g. 3 zeigt diese beiden Impulszüge und ihre Pha-

ind: jeder dieser Empfänger kann Digitaldatcnaus- sen-Yerschiebung bezüglich einander. Die Impuls-

.'.angssignale erzeugen, und zwar infolge der Signale. züge besitzen Impulstastverhältnisse (/■ Ichen-Al·-

lie sie '.on den zueehorigen Sendern auf ihren ent- standsverliältnis) \on 2 : 1 und sind bezüglich einander

-,prechenden Flauptstraßenpaaren empfangen. 35 um 18(1" Phasen verschoben, so daß in jedem Zeit-

Abschiußwiderstände Z sind benachbart zu jedem punktein Impuls in mindestens einem der Impulszüge

Sender und Empfänger an die llauptstraßenpaare ge- vorhanden ist: fernei ist eine Überlappung \orgesc-

schaitel, um einen richtigen Abschluß an den Enden hen. um Faktoren wie eine ungenaue Phasenlage und

der Daienhaupistraße zu erzeugen. Impulslänge zu berücksichtigen.

Die Eingangsimpedanzen der Empfanger R₁. /?, 40 Nimmt man an, daß anfangs de; Generator G₁ eiusw. und die Ausgangsimpedanzen der Sender Z₁, 7\ nen Ausgangsimpuls erzeugt und daß der Generator usw. sind, wenn sie sich nicht im Betriebszustand be- G₁ keinen Ausgangsimpuls erzeugt, so bewirkt ein an finden, hoch: es können weitere ähnliehe Empfangs- die UND-Gatter 10 und 11 angelegter Impuls des Daimd Sendesiationen mit ihren entsprechenden Emp- teneingangssignals. daß das Gatter 10 eine Ausgangsfängern und Sende:¹! an die Datenhauptstral.'e ange- 45 größe schneller Anstiegszeit erzeugt. Diese Ausschlössen sein, so daß die Datensignale von irgendei- gangsgroße macht den Transistor 12 leitend, so daß nor Sendestation an eine - oder wenn gewünscht an die Primärwicklung 14 des Transformators 16 durch mehrere — Empfangsstationen übertragen werden die 5 Volt-Versorgung an der Klemme 18 erregt wird, können. Jede weitere derartige Empfangs- und Sen infolge der an der Primärwicklung 14 auftretenden destation sind in entsprechender Weise mit N'-Fmp- 50 Spannung hat die Sekundärwicklung 22 des Transforfängern und N-Sendern ausgestattet, die einzeln mit mators 16 in diesem eine Spanneng derart induziert, den Flauptstraßenpaaren der Übertraglingsleitungen daß die Diode 24 in Durchlaßrichtung vorgespannt verbunden sind. Aus Gründen der Klarheit sind die ist. und es erscheint daher am Hauplstraßenpaar ein Verbindungen zwischen der Datenhauptstraße und Ausgangs-ignal schneller Anstiegszeit, nur einer weiteren Sendestation und einer weiteren 55 Die Impulse der Generatoren G₁ und G, haben Empfangsstation dargestellt. eine Dauer, die nicht dazu ausreicht, um ihre entspre-

Die Arbeitsweise der Sendestation nach Fig. 1 zur chenden Transformatoren 16 und 17 zu sättigen. Der

Übertragung der Eingangsdatensignale längs der Da- Fluß in den Transformatoren 16 steigt daher im we-

tenhauptstraße ergibt sich aus der folgenden Be- deutlichen linear an, während der Impuls des Datenschreibung an Hand der Fig. 2 und 3. ebenso wie die 60 eingangssignal vorhanden ist (und der Impuls vom

Anordnung und die Betriebsweise eines jeden der Generator G, vorhanden ist) und das durch die Se-

Sender 7', bis 7\. kundärwicklungdesTiansformators 16 erzeugte Aus-

.Icder Sender —vgl. dazu Fig. 2-weist zwei UND- gangssignal nimmt daher einen im wesentlichen kon-

GatterlOund 11 ■< > Λ. deren jedes eine Eingangsgröße stauten Spannungszustand an.

von dem einen entsprechenden der Impulsgenerato- 65 Am Ende des Impulses des Dateneingangssignals ren G₁ oder G-, (Fig. 1) erhält. wird der Transistor 12 nicht leitend und die Span-Zwei npn-Transistoren 12 und 13 sind mit ihrer. nungsausgangsgröße des Transformators 16 fällt em-Basiselcktroden zur Aufnahme der Ausgangsgröße sprechend im wesentlichen augenblicklich auf Null.

Man erkennt somit, daß an dem Hauptstraßenpaar ein Rechteckweilenimpuls erzeugt wird, der in seiner Dauer dem Impuls des Datepeingangssignals entspricht. Während der Impuls vom Generator (V₁ noch vorhanden ist, werden alle weiteren Impulse des Dateneingangssignals in gleicher Weise die Erzeugung entsprechender Ausgangsimpulse vom Transformator 16 zur Folge haben.

Wenn der Generator G, in Betrieb ist und einen Ausgangsimpuls erzeugt und der Generator G₁ nicht im Betrieb ist, so arbeitet der Transformator 17 in identischer Weise und erzeugt an dem Hauptstraßenpaar Rechteckwellcn-Ausgangsimpulse. die den Impulsen des Dateneingangssignals entsprechen.

Während der Überlappungsperiode, wenn also die Generatoren G₁ und G, gleichzeitig Impulse erzeugen, arbeiten die Transformatoren 15 und 16 im Parallelbetrieb, so daß die Signale an dem HaupMraßcnpaar noch immer mit dem Datcncingangssignal übereinstimmen.

Auf diese Weise wird an dem Hauptstraßenpaar ein Ausgangssignal erzeugt, welches aus Impulsen aufgebaut ist. die den Impulsen des Datcneingangssignals entsprechen.

Die Energievernichtungsschaltungen weisen die Dioden 20 und den Widerstand 21 auf und vernichten die in den Transformatorwicklungen gespeicherte Energie dann, wenn die zugehörigen Transformatoren entregt werden. Auf diese Weise gewährleisten sie. daß die Ausgangsimpulse des Senders schnelle Abfallgeschwindigkeiten haben.

Die Dioden 24 und 25 verhindern Wechselwirkungen zwischen den Trenntransformatoren dann, went'; jeder zur Erzeugung eines Impulses getrennt im Betrieb ist. Die Dioden erzeugen zudem für den Sender, wenn er nicht in Betrieb ist, eine hohe Ausgangsimpedanz, so daß er eine geringe oder keine Dämpfungswirkung auf Impulse ausübt, die auf dem Hauptstraßenpaar durch einen anderen mit dem Paar verbundenen Sender erzeugt werden.

Ferner liegt am Hauptstraßenpaar eine Zenerdiode 26 (vgl. Fig. 2). um von dem ausgesandten Signal die Spannungsspitzen zu entfernen, die vom Sender beim Schalten zwischen den Trenntransformatoren infolge der Streuinduktivität in den Transformatoren erzeugt werden.

Die Wiederholfrequenz des Dateneingangssignals ist nur durch die Ansprechgeschwindigkeit der Schallungskomponenten begrenzt und kann bei modernen Komponenten 5 MHz betragen, insbesondere wenn integrierte Schaltungskomponenten verwendet werden. Für die Wiederholfrequenz des Datensignals gibt es keine Untergrenze, und der Sender kann schließlich mit einer konstanten Spannung wie das Datensignal arbeiten.

Die Wiederholgeschwindigkeit der Impulszüge von den Generatoren G, und G, ist primär durch die Kennlinien der Transformatoren 16 und 17 bestimmt. Die Impulse sollten eine solche Dauer aufweisen, daß der Fluß in dem dem entsprechenden Generator zugehörigen Transformator im wesentlichen linear während der eanzen Dauer jedes Impulses ansteigen kann. Vorzugsweise liegt die Wiederholgeschwindigkcit der Impulse in der Größenordnung von 500 kHz.

Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß jeder Sender eine hohe Gleichtaktunterdrückungsfähigkeit {Unterdrückungsfähigkeit bei gleicher Betriebsweise) aufweist, d. h-, er ist so ausgebildet, daß irgendwelche Signale, die auf dem zugehörigen 1 lauptstraßenpaar erzeugt werden und beiden Leitungen des Paares gemeinsam sind, die Arbeitsweise des Senders nicht merklich beeinflussen und dadurch Störübertragurigen bewirken können.

Die Anordnung jedes der Empfänger /?,, R-, usw. ist für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung, daher auch nicht beschrieben oder dargestellt. Es sei jedoch bemerkt, daß jeder Empfänger eine hohe Eingangsimpedanz und eine gute Gleichtaktunterdrükkung aufweist, so daß diese Charakteristiken in den Sendern gut verwendbar sind.

Vorzugsweise ist jeder Empfänger so ausgebildet, wie er in der französischen Patentschrift 1 5b^l) 946 der Anmelderin beschrieben ist.

Die Datenscndevorrichtung kann nicht nur zur Übertragung digitaler Datensignale, sondern auch zur Übertragung von Daten in Analogform verwendet werden.

Der in Fig. 2 gezeigte Sender könnte beispielsweise zur Übertragung eines unipolaren Analogsignals abgeändert werden, und zwar durch Ersetzen der »IJND«-Gatter 10 und 11 durch Gattervorrichtungen. deren jede das Analogsignal empfängt und das Signal zum zugehörigen Trenntransformator nur dann durchläßt, wenn ein Impuls in dem Impulszug vorhanden ist, den sie von dem entsprechenden Generator G₁ oder G. ethäii.

Es ist zu erkennen, daß ein derart abgeänderter Sender nach Fig. 2 bipolare analoge Datensignal übertragen kann, wenn den Signalen zuvor eine bekannte Gleichstromvorspannung aufgeprägt wird, so daß das durch den Sender empfangene und übertragene analoge Datensignal ein unipolares Signal ist.

Am Empfangssignal der Übertragungsleitung wird die Vorspannung weggenommen, um das Signal in seine ursprüngliche Form zurückzubringen.

Bei Anwendungen der Datensendevorrichtung, bei denen keine nur in einer Richtung wirkenden Leitvorrichtungen (wie beispielsweise die Dioden 24. 25 in Fig. 2) vorgesehen sind, kann ein bipolares Ana! igdatensigna! direkt übertragen werden.

Obwohl bei dem beschriebenen Ausführungsbcispiel nur zwei Impulszüge bei der Übertragung eines Datensignals verwendet werden, so ist doc' festzustellen, daß dies nur aus Gründen der Bequemlichkeit und Einfachheit erfolgte ui.d daß die beschriebene Datensendevorrichtung auch unter Verwendung vor drei oder mehr Impulszügen betrieben werden kann Der in Fig. '.\ beispielsweise gezeigte Sender kann ir einfacher Weise durch Hinzufügung eines weiterer UND-Gatters. Transistors. Trenntransformators usw abgeändert werden, um für einen Betrieb mit drei Impulszügen geeignet zu sein, die zyklisch zur Erzeugung des Ausgangssignals einwirken. Wie zuvor sind dk Impulszüge derart ausgebildet, daß in jedem Zeit punkt in mindestens einem Impulszug ein Impuls vorhanden ist. wobei vorzugsweise zwischen den Impul sen eine Überiappungsperiode vorgesehen ist Zweckmäßigerweise sind dabei - wie für das gezeieti und beschriebene Ausführungsbeispiel - die Impuls züge bezüglich ihrer Wiederholfrequenzen und Impulstastverhältnisse identisch.

Die Signale der Gattervorrichtungen, die in Fi g. i durch die »UND«-Gatter 10 und 11 gebildet sind können lediglich zur Steuerung der Erregung de Trenntransformatorer. durch Vorrichtungen mit ver änderbarer Impedanz wie beispielsweise Transistorei

(wie gezeigt) verwendet werden, oder sie können direkt, .ur Erzeugung der Erregung Verwendung finden. Es sei bemerkt, daß bei Abwesenheit eines Impulses in dem zugehörigen Impulszug keine Erregung eines Trenntransformators auftreten sollte.

Obwohl der insbesondere in Fi g. 2 gezeigte Sender

in seiner Verwendung in einem Rechnerzwischengera beschrieben wurde, so ist doch die DiUensendevor richtung nicht auf diese Anwendung beschränkt, son dem ist für viele Anwendungen auf den Gebieten de Leitungsnachrichtenverkehrs und der Datcnübcrtra gung verwendbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Datensendevorrichtung. hei der ein Dateneingangssignal auf zwei getrennte Signalkanäle mit jeweils einem Übertrager aufgeteilt wird und bei der die Kanüle durch Impulsanordnungen gesteuert werden, um eine Datenübertragung über die Kanäle zu einem gemeinsamen Ausgang zu ermöglichen . dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die den Kanak ugetührten Impulsfolgen (C₁. G,) zeitlich nicht übereinstimmende Anstiegsund Abfallflanken aufweisen, daß die jeweiligen Impulse eine derartige Dauer aufweisen, daß zu jedem Zeitpunkt zumindest ein Impuls in zumindest einer der Folgen (G',. G_,) vorhanden ist, daß die den Kanälen zugeführten Eingangssignal durch Gatte 10. 11) derart gesteuert werden, daß während des zeitlichen Zusammentreffens eines DaicneingangsMgnals und eines an das Gatter angelegten Impulses die Zuführung eines Ausgangssignals an den durch dieses Gatter gesteuerten Übertrager (16. 17) bewirkt wird und daß in diesem Kanal e>.i Signalanteil ^rür die Dauer des zeitlichen Zusammentreffens zwischen jedem Eingangssignal und jedem der Impulse derart erzeugt wird, daß die Signalanteile von jedem der Kanäle kombiniert werden, und ein Datenausgangssignal am gemeinsamen Ausgang erzeugt wird, das sowohl eine Wiede.gabe des Da'eneingangssignals darstellt und eine Dauer aufweist, die von dem Dateneingangssigna! abhängig ist.

2. Datensendevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswicklungen (14. 15) der Übertrager mit entsprechenden Gattern (K). 11) verbunden sind, die das Datensignal empfangen und die zugehörigen Eingangswicklungen nur dann ansteuern, wenn sie einen Impuls in einem entsprechenden Impulszng der mit bestimmter Phase angeordneten Impulszüge (Fig. 3) empfangen.

3. Datensendevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Datensignal ein unipolares Signal ist und jede Übertragerwicklung nur in einem Sinn erregt wird.

4. Datensendevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Datensignal ein digitales Datensignal ist und die Gatter (10, 11) UND-Gatter sind.

5. Datensendevorrichtung nach Anspiuch 3 oder 4, gekennzeichnet durch in Serie zu den Übertragerausgangswicklungen (22. 23) geschaltete Dioden (24. ~25).

6. Datensendevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragereingangswicklungen (14, 15) durch Transistoren (12. 13) ansteuerbar sind, deren Basiselektroden mit den Ausgängen der Gatter (10. 11) verbunden sind.

7. Datensendevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in jedem Übertrager während jeder Ansteuerperiode induktiv gespeicherte Energie während der folgenden Niillperiode der Erregung durch eine Verlustschaltung (20, 21) verbraucht wird.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Datensendevorrichtung, bei der ein Dateneingangssignal auf zwei getrennte Signalkanäle mit jeweils einem Übertrager aufgeteilt wird und bei der die Kanäle durch lmpulsanordnungen gesteuert werden, um eine Datenübertragung über die Kanäle zu einem genieinsamen Ausgang zu ermöglichen.

Eine bekannte Datensendevorriehtung dieser Art (deutsche Auslegeschrift 1()5N28(S) \erwendet a K Impulsanordnungen Transistoren mit Minoritätsträger-Speicherung und positiver Rückkopplung, um die Leitfähigkeit eines Transistors zu einem gegenüber dein Beginn des Eingangsimpuises verzögerten Zeitpunkt einzuleiten und um diesen Transistor zu einem späteren durch eine Impulssteuerung bestimmten Zeitpunkt abzuschalten. Bei dieser Schaltung weis! der Ausgangsimpuls unabhängig von der Dauer des Eingangsimpulses eine feste Dauer auf. die durch die Dauer der weiteren Impulssteuerung bestimmt ist.

Durch eine entsprechende Ausgestaltung der weiteren Impulssteuerung kann erreicht werden, daß die Transistoren der beiden getrennten Signalkanäle während abwechselnder Zeitperioden mit dem Ausgang der Datensendevorrichtung verbunden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Datensendevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei guter Gleichtaktunterdrückung ein Ausgangssigna! abgibt, das eine genaue Wiedergabe des Eingangssignals ist und die in einfacher Weise selektiv angeordnet sein kann, um mit ihren parallelgeschalteten Ausgängen mit einem oder mehreren anderen derartigen Datensendevonichtungen zusammenzuarbeiten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die den Kanälen zugeführten I.npulsfolgen zeitlich nicht übereinstimmende Anstiegs- urd Abfallflanken aufweisen, daß die jeweiligen Impulse eine derartige Dauer aufweisen, daß zu jedem Zeitpunkt zumindest ein Impuls in zumindest einer der Folgen vorhanden ist, daß die den Kanälen zugeführten Eingangssignale durch Gatter derart gesteuert werden, daß während des zeitlichen Zusammentreffens eines Dateneingangssignals und eines an das Gatter angelegten Impulses die Zuführung eines Ausgangssignals

an den durch diese Gatter gesteuerten Übertiager bewirkt wird, und daß in diesem Kanal ein Signalanteil für die Dauer des zeitlichen Zusammentreffens zwischen jedem Eingangssignal und jedem der Impulse derart erzeugt wird, daß die Signalanteile von jedem der Kanäle kombiniert werden und ein Datenausgangssignal am gemeinsamen Ausgang erzeugt wird, das sowohl eine Wiedergabe des Dateneingangssignals darstellt und eine Dauer aufweist, die von dem Datencingangssignal abhängig ist.

Durch diese Ausbildung der Datensendevorrichtung ergibt sieh eine gute Störsicherheit durch die Gleichtaktunterdrückung, und es können mehrere DatensendevorrichUingen mit ihren Ausgängen parallclgesehaltet werden und eine gemeinsame Ubertragungsicitung benutzen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Untennsprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schema:ische Darstellung mehrerer Datensendevorrichtungen. die mit einer Empfangsstation zusammenwirken.