DE1762298A1 - Impulsgenerator - Google Patents

Description

Di; . fry. R. Mertens

ir^artsnwalt

Prankfurt am Main, 40-41

^den 20.Mai Ί968 - H 31 P 86 -

HONEYWELL INC.
2701 Fourth Avenue South Minneapolis, Minn., USA

¹¹ Impulsgenerator ^!l

Die Erfindung betrifft einen Impulsgenerator zur durch Eingangsimpulse gesteuerten Erzeugung von Ausgangsimpulsen vorgegebener Länge. Er ist insbesondere dafür geeignet, aus einem frequenzmodulierten Eingangssignal eine Impulsfolge abzuleiten, welche durch Integration in ein analoges Ausgangssignal Λ überführt werden kann. Dieser An.vendungsfall tritt beispielsweise bei PM-Magnetbandgeräten auf, bei denen die das gespeicherte Signal kennzeichnende Frequenzmodulation mit Hilfe eines geeigneten Wiedergabekopfes vom Band abgenommen, gegebenenfalls verstärkt und in ihrer Wellenform verändert und anschließend dem Impulsgenerator zugeführt xvird. Viele Bandgeräte können mit unterschiedlichen Bandgeschwindigkeiten arbeiten. Die Bandgeschwindigkeit kann beispielsweise von 4,75 bis 305 cm/sec. veränderbar sein. Bei einer derartigen Möglichkeit der Bandgeschwindigkeltsänderung arbeiten bekannte

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Systeme unzuverlässig. Bekannte Anordnungen erzeugen beispielsweise unter Verwendung eines mönoetabilen Multivibrators Impulse mit einer Standard-Impulslänge, Der Multivibrator ist derart eingestellt, daß er für die Trägerfrequenz 50$ Impulsdauer aufweist, wenn man davon ausgeht, da3 das aufgezeichnete Signal frequenzmoduliert 1st und das Band mit einer bestimmten Geschwindigkeit abgespielt wird. Wenn sich jedoch die Impulsdauer des Multivibrators mit änderndem Modulationsgrad ebenfalls ändert, weicht die Impulslänge vom Standardwert ab. Je größer die Änderung der Einschaltdauer, umso ernsthafter wird die änderung der Impulslänge. Außerdem ändert sich vielfach die Impulslänge beträchtlich mit der Betriebstemperatur.

Ferner werden bei-Anordnungen mit wählbarer Bandgeschwindigkeit, was einer Wählbarkeit der Trägerfrequenz äquivalent ist, unterschiedliche zeitbestimmende Kondensatoren in den Multivibrator eingeschaltet, um dessen Periodendauer und damit die Standardimpulslänge zu verändern. Diese Umschaltung

wird durch Relais vorgenommen. Je höher die Trägerfrequenz oder die Bandgeschwindigkeit ist, umso kürzer ist die Standardimpulslänge, die man zur Aufrechterhaltung einer Einschaltdauer von 50$ bei der Trägerfrequenz benotigt. Die Relais erfordern beträchtlichen Raum sowie? elektrische Leistung und führen zu unerwünschten Temperaturgefällen und

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sind darüber hinaus nicht immer zuverlässig.

Aufgabe der Erfindung ist es, all diese Nachteile zu vermeiden und einen Impulsgenerator zu schaffen, dessen Ausgangsimpulse eine vorgegebene Länge aufweisen und einhalten.. Die Erfindung besteht darin, daß eine Schaltung zur Erzeugung eines Ausgangsimpulses durch einen Eingangsimpuls oder einen aus diesem abgeleiteten Schaltimpuls angestoßen % wird, daß einem Impulszähler mit Beginn des Ausgangsimpulses oder in vorgegebener zeitlicher Zuordnung zum Beginn des Ausgangsimpulses aus einem Taktgeber Zählimpulse zugeführt werden, und daß eine vom Zähler gesteuerte Schaltung den Aüsgangslmpuls beendet, sobald der Zähler eine vorgegebene Anzahl von Taktgeberimpulsen erhalten hat.

Der Impulsgenerator kann im Eingang mit einer vorzugsweise abschaltbaren Frequenzverdopplerschaltung ausgestattet sein, Λ so daß er aus. jedem Eingangs impuls zwei Schaltimpulse ableitet. Ist die Prequenzverdopplung unwirksam, so erzeugt

jeder Eingangsimpuls nur einen Schaltimpuls. Die Prequenzverdopplung wird dann angewandt, wenn die Frequenz der Eingangsimpulse relativ niedrig, ist, weil hierdurch die Ausbildung der Filter zur Aussiebung der Trägerfrequenz aus den Ausgangsimpulsen vereinfacht wird.

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Gemäß einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung ist die vorgegebene Länge der Ausgangsimpulse auf verschiedene Werte einstellbar. Hierzu sieht die Erfindung in weiterer Ausgestaltung vor, daß der Zähler mehrere, an aufeinanderfolgende Zählstufen angeschlossene Ausgänge aufweist, daß zwischen diese Ausgänge und die Schaltung zur Erzeugung der Ausgangsimpulse wählbar durchschaltbare elektronische Schalter eingeschaltet sind, und daß das beim Erreichen einer bestimmten Anzahl von Taktgeberimpulsen auftretende Ausgangssignal der vorgewählten Zählerstufe den erzeugten Ausgangsimpuls beendet. Die Länge des Ausgangsimpulses hängt also davon ab, welcher Zählerausgang ausgewählt wird. Je nachdem der Ausgang welcher Zählstufe aktiviert ist, erscheint das Ausgangssignal des Zählers nach einer kleineren oder größeren Anzahl von Taktgeberimpulsen, nämlich dann, wenn die betreffende Zählstufe umschaltet. In Verbindung mit Magnetbandaufzeichnung kann man entsprechend der ausgewählten Bandgeschwindigkeit eine bestimmte Länge der Ausgangsimpulse vorwählen, wodurch sich eine konstante Einschaltdauer der Ausgangsimpulse ergibt, unabhängig davon, welche Bandgeschwindigkeit eingestellt wird. Mit der Wahl der Bandgeschwindigkeit wird gleichzeitig die erforderliche Ausgangsirnpulslänge vorgegeben.

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Weitere Merkmale der Erfindung werden im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispiels beschrieben, worin

Figur 1 das Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Impulsgenerators bei Anwendung in einem Magnetbandgerät und

Figur 2 das Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines im Impulsgenerator als Taktgeber eingesetzten Oszillators wiedergibt. .

In Figur 1 ist schematisch angedeutet, daß ein bandförmiger Aufzeichnungsträger 100 in Richtung des Pfeiles an einem Aufzeichnungskopf 101 und bei Wiedergabe an einen Wiedergabekopf 104 vobeibewegt wird. Der Aufzeichnungskopf 101 wird von einem spannungsgesteuerten Oszillator 102 gespeist. Ohne Eingangssignal,oder bei einem bestimmten, vorgegebenen Eingangssignal liefert der Oszillator 102 ein trägerfrequentes Signal an den Schreibkopf 101. Es handelt sich also um eine Magnetbandaufzeichnung mit Frequenzmodulation (FM). Die Frequenz des Oszillators 102 wird von einer Signaleingabe gesteuert, so daß sich die vom Oszillator 102 an den Schreibkopf gelieferte Signalfrequenz in Abhängigkeit von irgendwelchen Eingangssignalen ändert. Dieses frequenzmodulierte Signal wird rflit Hilfe des Schreibkopfes 101 auf das Magnetband 100 aufgezeichnet.

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Zur Wiedergabe dient ein Lese- oder Widergabekopf 104, der ebenfalls am Magnetband 100 anliegt. Die Magnetköpfe und 104 können zu gleichen oder zu getrennten Geräten gehören. Das vom Wiedergabekopf 104 aufgenommene Signal wird einem Begrenzerverstärker 105 zugeleitet, der dem Signal eine gewünschte Kurvenform gibt. Das vom Kopf 104 aufgenommene Signal kann beispielsweise eine Sinusschwingung sein, aus welcher der Begrenzerverstärker 105 eine praktisch symmetrische Rechteckschwingung ableitet. Das Ausgangssignal des Verstärkers wird der Eingangsklemme 10 des Impulsgenerators als Eingangssignal zugeleitet. Die Klemme 10 ist an den einen Eingang des Gatters Gl angeschlossen, welches ein invertierendes UND-Gatter, auch NAND-Gatter genannt, ist und nur dann ein Ausgangssignal niedrigen Pegels liefert, wenn beide Eingangssignale positiv sind oder einen hohen Pegel haben, und in allen anderen Fällen ein Ausgangssignal hohen Pegels abgibt.

Eine Spannungsquelle 11i die beispielsweise eine Gleichspannung von +5V liefert, ist über den V/iderstand 12 an einen zweiten Eingang des Gatters Gl angeschlossen. Dieser ist ferner an den einen Festkontakt Xl eines Umschalters 13 angeschlossen, dessen anderer Festkontakt X2 ebenso wie der bewegliche Kontaktarm an Masse liegt. Auf diese Weise kann der zweite Eingang des Gatters Gl wahlweise in Abhängigkeit von der Stellung des Schalters 1> entweder mit Masse oder über den Widerstand 12 mit der Spannungsquelle 11 verbunden werden. Liegt der Kontaktarm des Schalters IJ am Pestkontakt

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X2, so ist eine Frequenzverdopplung der am Eingang 10 stehenden Impulse wirksam, während in der Schaltstellung Xl am Ausgang des Gatters g4 jeweils ein Impuls pro Eingangsimpuls an der Klemme 10 entsteht. Die Klemme 10 ist über den Kondensator .17 an einen Eingang des Gatters GjS angeschlossen, der ferner über den Widerstand 15 an Masse liegt. Der Widerstand 15 und der Kondensator 17 bilden ein Differenziernetzwerk. Der Ausgang des Gatters Gl ist über einen Kondensator 16 M an den Eingang eines weiteren Gatters G2 angeschlossen, der außerdem über den Widerstand l4 an Masse liegt, so daß dieser Widerstand und der Kondensator 16 ein weiteres Differenziernetzwerk darstellen. Die Gatter G2 und G3 sind UND-Gatter, deren Eingänge jeweils miteinander verbunden sind, so daß ihr. Ausgangssignal gleich dem Eingangssignal ist. Die Ausgänge der Gatter G2 und Gj3 sind an die beiden Eingänge eines Gatters g4 angeschlossen, welches ein invertierendes ODER-Gatter, auch NOR-Gatter genannt, ist und ein Ausgangssignal hohen ' Pegels liefert,,sofern nicht einem seiner Eingänge ein Eingangssignal hohen Pegels zugeführt wird. Nur in diesem Fall liefert es für eine Zeit von etwa 30 nsec. ein Ausgangssignal niedrigen Pegels.

Der Ausgang des Gatters G²* ist an den Einstelleingang einer .Flip-Flop-Schaltung FFl angeschlossen, die ebenso wie die anderen im Ausführungsbeispiel verwendeten Flip-Flop-Schaltungen als integrierte Schaltung in einer JK-Konfiguration

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ausgeführt sein können. Bei dieser Art von Flip-Flop-Schaltungen erzeugt ein Eingangssignal niedrigen Pegels am Einstelleingang ein Ausgangssignal niedrigen Pegels am Q-Ausgang und ein Ausgangssignal hohen Pegels am Q-Ausgang, während jedes negativ gerichtete Signal bzw. jede Rückflanke eines dem Schalteingang zugeführten Signals den jeweiligen Schaltzustand des Flip-Flops ändert^ unabhängig davon, welchen Schaltzustand der Flip-Flop gerade einnimmt. Der Schalteingang 1st beim Flip-Flop FFl der Trennlinie zwischen den beiden Seiten Q und § gegenüberliegend dargestellt.

Der Ausgang Q des Flip-Flops FFl ist mit dem Eingang des invertierenden Gatters G5 verbunden. Ein am Ausgang des Inverters G5 stehendes Signal konnte direkt vom Q-Ausgang des Flip-Flops FFl entnommen werden. Die dargestellte Anordnung wird jedoch bevorzugt, weil sie den Ausgang des Geräts, dargestellt durch den Ausgang des Gatters G5» vom Flip-Flop FFl isoliert. Der Ausgang Q des Flip-Flops FFl ist ferner an den Eingang eines Oszillators 18 angeschlossen, dessen Ausgang mit dem Inverter-Gatter 06 in Verbindung steht. Das Gatter G6 wandelt das Ausgangssignal des Oszillators in eine Rechteckschwingung um. Sein Ausgang ist an den Schalt- oder Zeitgebereingang eines Flip-Flops FF2 angeschlossen. Die Flip-Flops FF2 bis FF8 bilden zusammen eine binäre Zählkette, wobei jeweils ein Schalteingang jedes Flip-Flops an den nicht quergestrichenen Ausgang ABC usw. der vorangehenden Flip-FLon-Siufp anc;(H5J5hlossen ist. Diene Ausp^

BAD ORJQiNAl.

sind ferner jeweils an einen Eingang eines der Gatter GlO bis Gl6 angeschlossen, deren andere Eingänge an den Bandgeschwindigkeitsumschalter 19 geführt sind. Mit Hilfe dieses Umschalters wird die für die Wiedergabe gewünschte Bandgeschwindigkeit eingestellt und gleichzeitig entsprechend der eingestellten Bandgeschwindigkeit eines der Gatter GlO bis GI6 durchgeschaltet. Der Schalter 19 liefert jeweils nur auf einem seiner Ausgänge, nämlich auf dem der eingestellten Bandgeschwindigkeit zugeordneten Ausgang ein Signal. Dieses Signal aktiviert das betreffende Gatter, so daß es ein Ausgangssignal an das Gatter G7 abgibt, sobald ihm von der betreffenden Stufe des Zählers FP2 bis FP8 ein Eingangssignal zugeleitet wird. Die Ausgänge der Gatter GlO bis GI6 sind hierzu mit einem invertierenden ODER-Gatter G7 verbunden, welches ein Ausgangssignal hohen Pegels liefert, sofern ihm nicht von einem der Gatter GlO bis GI6 ein Eingangssignal zugeführt wird. Der Ausgang des Gatters G7 steht mit der/, Schalteingang des Flip-Flops Fl in Verbindung und bildet einen Rückkopplungsweg. Je nach Stellung des Geschwindigkeitswahlschalters 19 kann jeder der Ausgänge der Gatter GlO bis Gl6 mit dem Flip-Flop FFl verbunden werden. Eine Rauschunterdrückungsschaltung wird später in Verbindung mit der Beschreibung der Arbeitsweise der Schaltung erläutert.

Das aufgezeichnete FM-Signal wird mittels des Wiedergabekopfes vom Magnetband 100 abgenommen und erzeugt am Ausgang des

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Begrenzerverstärkers 105 eine Rechteckimpulsfolge, die als Eingangsimpulsfolge der Eingangsklemme 10 des Impulsgenerators zugeleitet wird. .

Es sei zunächst angenommen, daß der Schalter Ij5 am Pestkontakt X2 anliegt, so daß dem einen Eingang des Gatters Gl über den Widerstand 12 eine positive Spannung von beispielsweise 5V zugeführt wird. Die positiv gerichtete Vorderflanke eines Eingangsimpulses erzeugt somit am Ausgang des Gatters Gl ein Signal niedrigen Pegels, aus welchem mit Hilfe der Differenzierschaltung 14, 16 ein negativ gerichteter Nadelimpuls abgeleitet wird. Dieser gelangt zum Gatter G2 und erzeugt an dessen Ausgang ein negativ gerichtetes Ausgangssignal. Gleichzeitig wird die Vorderflanke des Eingangsimpulses dem Differenziernetzwerk 15, 17 zugeführt, welches hieraus einen positiv gerichteten Nadelimpuls ableitet und dem Gatter G5 zuführt. Dieses erzeugt ein positiv gerichtetes , Ausgangssignal. Die Ausgangssignale beider Gatter G2 und GJ " werden den beiden Eingängen des Gatters G^ zugeführt und erzeugen an dessen Ausgang ein negativ gerichtetes, d.h. ein Ausgangssignal niedrigen Pegels. Dieses kann als Schaltimpuls angesehen werden und wird dem Einstelleingang des Flip-Flops FFl zugeleitet. Hierdurch nimmt dessen Ausgang Q niedriges Potential an. Dies ist gleichbedeutend mit dem Beginn des Ausgangsimpulses. Gleichzeitig wird das Potential am Ausgang ζ groß. Das Ausgangssignal vom Ausgang Q des Flip-Flops Wl wird dem inverti^goiidaruGattMrgG5 zugeleitet, welches seine

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ί k-»<, ,r

Polarität umkehrt und über ein Filter 22 an die Ausgangsklemme 23 weitergibt.

Das Signal niedrigen Pegels vom Ausgang Q des Flip-Flops FFl wird ferner dem Oszillator 18 zugeführt und schaltet ihn ein. Die Oszillatorschv.'ingungen beginnen stets mit einer positiv gerichteten Vorderflanke und werden einem Inverter Go zugeleitet, der aus den Oszillatorschwingungen Rechteckimpulse Jj ableitet. Diese werden als Taktgeberimpulse dem Schalteingam; des Flip-Flops FF2 zugeleitet. Die Zählerkette aus den Flip-Flops FF2 bis FF8 beginnt damit die Taktgeberimpulse zu zählen. Der Oszillator 18 muß mit einem positiv gerichteten Teil seiner Ausgangsschwingung beginnen, weil das Gatter g6 invertiert und der Flip-Flop FF2 vom JK-Tyρ ist, bei dem nur eine Rückflanke oder negativ gerichtete Flanke seinen Schaltzustand unabhängig vom ursprünglichen Schaltzustand ändert. Wird sichergestellt, daß das Ausgangssignal des Oszillators'15 j mit einer positiv gerichteten Flanke anfängt, so zählt der Zähler richtig, und es entsteht keine Ungenauigkeit von der Größenordnung einer Halbwelle. Für den gleichen Zweck kann auch die umgekehrte Anordnung eingesetzt werden. Der Zähler arbeitet in üblicher Weise, so daß das Ausgangssignal an jeder Stufe mit der halben Frequenz des Eingangssignals erscheint. Eine Schaltung zur automatischen Rückstellung des Zählers auf eine Ausgangsstellung ist vorhanden, wird aber, da sie allgemein bekannt ist, nicht im einzelnen beschrieben.

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Es sei angenommen, daß der Bandgeschwindigkeitswahlschalter 19 derart eingestellt ist, da3 das Gatter 12 am Ausgang der fünften Stufe des Zählers durchgeschaltet ist. Sobald der Zähler 2^J - J>2 Zeitgeberimpulse erhalten hat, entsteht ata _r ,.., Ausgang E des Flip-Flops FFÖ ein Signal und wird dem anderen Eingang des Gatters 12 zugeleitet. Es entsteht somit am _; . , Ausgang dieses Gatters ein positiv gerichtetes Signal, welches; zum Gatter G7 gelangt und dort in ein negativ gerichtetes, Ausgangssignal invertiert wird. Dieses Ausgangssignal gelangt . zum Schalteingang des Flip-Flops FFl und ändert dessen Schaltzustand, wodurch das Ausgangssignal niedrigen Pegels am Ausgang Q des Flip-Flops beendet und der Ausgang § auf niedriges Ausgangspotential umgeschaltet wird. Die Rückkehr des Aus- ' gangssignals Q auf einen hohen Pegel schaltet den Oszillator 18 ab. Der Ausgangsimpuls war ein Signal hohen Pegels an Ausgang des Inverters G5 und fällt demzufolge bei Beendigung des Ausgangsimpulses auf einen niedrigen Pegel. Die Dauer des Ausgangsimpulses am Gatter G5 ist der Anzahl der Taktgeberimpulse proportional, welche der Zähler gezählt hat, ehe ein Ausgangssignal die Beendigung des Ausgangsimpulses veranlaßt hat. Sie hängt also davon ab, welcher Ausgang des Zählers mit Hilfe des Bandgeschwindigkeitswählers 19 eingeschaltet ist. Das Ausgangssignal des Gatters G5 kann irgendeiner Auswerteschaltung, einem Filter, einem Integrator oder dgl. zugeleitet Werden, in der die Dauer der Ausgangsimpulse in ein proportionales Ausgangssignal umgewandelt wird, welches kennzeichnend

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ist für die Frequenz der Eingangssignale an der Klemme 10.

Die beschriebene Folge von Schafcvorgängen trat beim Eintreffen der Vorderflanke des Eingangsimpulses an der Klemme ein. Ist die Frequenzverdopplerschaltung in Betrieb, so führt die Rückflanke des Eingangsimpulses nochmals zu dem gleichen Ergebnis, weil sie am Gatter G^ ebenfalls einen Schaltimpuls entstehen läßt. Da die Rückflanke negativ gerichtet ist und das Gatter Gl sein Eingangssignal invertiert, erhalten die beiden Eingänge des Gatters Gh erneut positive und negative Nadelimpulse, obwohl diese im Vergleich zum vorhergehenden Fall versetzt auftreten. Das Gatter G^ erzeugt also einen weiteren Schaltimpuls und bewirkt die Erzeugung eines weiteren Ausgangsimpulses durch den Flip-Flop FFl. Mit dem Schalter Ij5 in der Schaltstellung X2 erzeugt demnach das Gatter G^ aus jedem der Klemme 10 zugeleiteten Eingangsimpuls zwei Schaltimpulse.

Befindet sich der Schalter 13 hingegen in der Stellung Xl, so ist der eine Eingang des Gatters Gl etwa auf Massepotential festgeklemmt, erhält also ein Signal niedrigen Pegels. Dann kann das Gatter Gl nur ein Ausgangssignal hohen Pegels erzeugen, unabhängig davon, welches Signal an seinem anderen Eingang steht. Der Kondensator 16 gewährleistet, daß ein Signal niedrigen Pegels dem Gatter G2 zugeleitet wird, welches demzufolge ein gleichbleibendes Ausgangssignal niedrigen

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Pegels abgibt. Werden der Klemme 10 die Vorder- und R'jckflanke eines Eingangsimpulses zugeleitet, so werden positive und negative Nadelimpulse wie zuvor über das Differenziernetzwerk 15, 17 und das Gatter G3 zum Gatter G4 gelangen, welche nur dann ein negativ gerichtetes Schaltsignal entstehen lassen, wenn ein positiv gerichtetes Signal ankommt, nicht aber, wenn ein negativ gerichtetes Signal eingeht. Demzufolge fc haben in diesem Zustand der Schaltung dJe vom Gatter g4 gelieferten Schaltimpulse die gleiche Frequenz wie die Eingangs-Impulse. Damit stimmt auch die Frequenz der Ausgangsimpulse mit derjenigen der Eingangsimpulse überein.

Im folgenden soll die Schaltung zur Unterdrückung der Einwirkung von Rauschsignalen auf die Erzeugung von Ausgangsimpulsen beschrieben werden. Bei störungsfreiem Betrieb, d.h. ohne Rauschsignale am Eingang, wird das Schaltsignal vom k Gatter G4 sowohl zum Flip-Flop FFl als auch zu einem Eingang des Gatters G17 geleitet, dessen Ausgang mit dem Einstelleingang des Flip-Flops FF9 verbunden ist. Hierdurch wird der Ausgang X des Flip-Flops FF9 auf einen niedrigen Pegel eingestellt. Dies hat zur Folge, daß ein Schalter 21, beispielsweise ein an Masse angeschlossener np'n-Transistor gesperrt wird. Ist der Schalter 21 gesperrt, so ist der Ausgang 2J des Impulsgenerators frei; andernfalls ist er auf Masse oder Irgendein Bezugspotential festgelegt.

Nach dem Schaltimpuls kehrt der Ausgang des Gatters 04 auf hohes Potential zurUck,und der Ausgang des Gatters G5 ebenfalls.

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Demzufolge wird vom Gatter G17 ein Signal hohen Pegels an den Schalteingang des Flip-Flops FF9 gelegt. Ein positiv gerichtetes Signal, hat zu dieser Zeit keinen Einfluß auf den Flip-Flop FF9. Dieser verbleibt in dem Zustand, in welchem der Schalter 21 gesperrt ist. Der Ausgangsimpuls vom Gatter G5 gelangt über das Filter 22 zur Ausgangsklemme 23, bis im Zähler der betreffende Zählerstand erreicht ist und dem Flip-Flop FFl über das Gatter G7 ein den Ausgangsimpuls ^j beendendes Signal zugeleitet wird. Dann wird vom Gatter G5 ein Ausgangssignal niedrigen Pegels erzeugt, welches bei Zufuhr an das Gatter G17 bewirkt, daß dessen Ausgang auf einen niedrigen Pegel zurückfällt. Diese negativ gerichtete Signaländerung bewirkt, daß der Flip-Flop FF9 in seinen anderen Zustand umgeschaltet wird, in dem der Ausgang X einen hohen Pegel annimmt. Dies hat zur Folge, daß der Schalter durchgeschaltet wird und den Ausgang 2J an Masse legt.

Ähnliches geschieht, wenn an der Klemme 10 oder am Ausgang des Gatters G4 ein hochfrequentes Rauschsignal auftritt. Wenn die Schaltung sich im beschriebenen Zustand befindet, erzeugt ein hochfrequenter Rauschimpuls einen re gativ gerichteten Nadeilmpuls am Ausgang des Gatters g4. Die Zufuhr dieses Signals an den Sinstelleingang des Flip-Flops F9 bewirkt keine Änderung. Das Signal niedrigen Pegels bewirkt jedoch, daß das Gatter G17 im Anschluß an die Zufuhr eines Signals hohen Pegels e?n Signal geringen Pegels erzeugt, welches eine Rückflanke zurr. Schaltelngang des Flip-Flops F9 gelangen läßt.

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Dies hat zur Folge, daß der Ausgang X hohes Potential annimmt, den Schalter 21 durchschaltet und den Ausgang 2J> an Masse legt. Hochfrequente Störsignale können also keine Ausgangssignale des Impulsgenerators hervorrufen.

Figur 2 zeigt die Schaltung einer bevorzugten Ausführungsform eines als Taktgeber im Impulsgenerator gemäß Figur 1 verwendeten Oszillators 18. Die Eingangsklemme 50 ist an den Q-Ausgang des Flip-Flops FFl angeschlossen und über einen Widerstand 51 mit der Basis des Transistors Ql verbunden. Über einen Widerstand 52 steht die Basis dieses Transistors außerdem mit Masse in Verbindung. Es handelt sich um einen npn-Transistor, dessen Emitter an Masse liegt.

Eine Reihenschaltung mit den Widerständen 52 und 56 und zwei Dioden 5^ und 55 is.t zwischen die Plusklemme 63 und Masse eingeschaltet. Die beiden Dioden 5^ und 55 sind un-" mittelbar hintereinandergeschaltet und in Durchlaßrichtung gepolt. An den Verbindungspunkt der beiden Dioden $k und ist der Kollektor des Transistors Ql angeschlossen. Zwischen die Kathode der Diode 55 und die Basis eines weiteren Transistors Q2 ist eine Wicklung 62 eingeschaltet. Der npn-Transistor Q2 liegt mit seinem Emitter über eJnen als Belastungswiderstand dienenden Widerstand 58 an Masse. Das Ausgangssignal wird an diesem Widerstand abgegriffen. Ein Schwingkreis mit der Parallelschaltung der Wicklung 6l₍der

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Diode βθ und des einstellbaren Kondensators 59 ist zwischen die Plusklemme 6j> und den Kollektor des Transistors Q2 eingeschaltet.

Zwischen zwei Generatorausgarigslmpulsen erzeugt der Flip-Flop FFl am Ausgang Q ein positives Ausgangssignal, welches der Basis des Transistors Ql zugeleitet wird und diesen durchschaltet. Ist der Transistor Ql leitend, so fließt Strom von der Klemme 6j$ über den Widerstand 53, die Diode 5^ und den Transistor Ql nach Masse. Die Diode 55 und der Widerstand sind also kurzgeschlossen. An der Basis des Transistors Q2 liegt über die Wicklung 62 praktisch Massepotential und hält den Transistor Q2 gesperrt. Der Schwingkreis ist inaktiv. Am Widerstand 58 ist kein Spannungsabfall vorhanden, das Ausgangssignal ist Null.

Liefert das Gatter G^ einen Schaltimpuls an den Flip-Flop FFl, so schaltet dessen Ausgang Q auf ein niedriges Potential um, welches nicht ausreicht, den Transistor Ql durchgeschaltet zu halten. Sobald dieser sperrt, ist die Stromquelle 6j5 nur mehr über den Widerstand 52, die Dioden 5^ und 55 und den Widerstand 56 mit Masse verbunden. In diesem Strompfad beträgt die Spannung an der Kathode der Diode 55 etwa +2,5V und wird über die Spule 62 der Basis des Transistors Q2 zugeleitet. Dieses Signal reicht aus, um den Transistor Q2 durchzuschalten. Sobald dies geschieht, fließt Strom von

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der Plusklemme 63 Über den Schwingkreis, aen Transistor Q2 und den Widerstand 58· Das Ausgangssignal beginnt bei Null und steigt zu positiven Werten hin¹ an. D#r Oszillator beginnt also immer mit einem positiv gerichteten Kurventeil zu schwingen. Durch Rückkopplung über die Wicklungen 62 und 61 werden die Schwingungen aufrechterhalten.

Der Oszillator gemäß Pigur 2 ist nur ale eine Ausführungsforrn der im Impulsgenerator einsetzbaren Taktgeber anzusehen. Auch andere Oszillatorschaltungen, die genügend stabil gegen Temperaturschwankungen, Änderungen der Versorgungsspannung und dgl. sind, können eingesetzt werden. Das Ausgangssignal muß immer mit einer positiv gerichteten Vorderflanke anfangen, damit eine Zweideutigkeit hinsichtlich der Halbwelle vermieden wird.

Es wurde bereits erwähnt, daß in FM-AufZeichnungssystemen mit zunehmender Trägerfrequenz oder Bandgeschwindigkeit immer kürzere Ausgangsimpulse benötigt werden. Demzufolge ist der Bandgeschwindigkeltsv/ahlschalter 19 derart eingerichtet, daß er bei Einschaltung einer höheren Bandgeschwindigkeit eines der Gatter 10 bis 16 durchschaltet, welches näher dem Eingang des Zählers liegt. Der Ausgangsimpuls wird also nach einer kleineren Anzahl von Taktgeberimpulsen beendet und demzufolge kürzer. Die Schwingungsdauer des Oszillators l8 ist derart einzustellen, daß die Taktgeberimpulse den Zähler mit einer solchen Geschwindigkeit fortschalten, daß die be-, vorgegebene Länge der Ausgangsimpulee wählbar «ur 009818/U26 ·»«»■*«.

Verfügung steht. In der beschriebenen Schaltung werden Schaltimpulse erzeugt, die die Erzeugung eines Ausgangsimpulses auslesen und vpn einer umschaltbaren Frequenzverdopplungsschaltung kommen. Wird letztere Schaltung nicht benötigt, können die Eingangsimpulse unmittelbar als Schaltirnpulse für den Flip-Plop FFl dienen und damit die Erzeugung eines Ausgangsimpulses in Gang setzen. Obwohl das Zählen der Taktgeberimpulse praktisch gleichzeitig mit dem Beginn des Ausgangsimpulses beginnt, könnte im Prinzip auch eine fest vorgegebene Verzögerung zwischen diesen beiden Ereignissen vorhanden sein, wobei das eine oder das andere eher auftreten kann. Wenn eine vorgegebene zeitliche Zuordnung zwischen dem Beginn der Zufuhr von Taktimpulsen an den Zähler und dem Beginn des Ausgangsimpulses vorhanden ist, wird stets ein Ausgangsimpuls vorgegebener Länge erzeugt,und die Länge kann durch Auswahl eines bestimmten Zählerausganges in der beschriebenen V/eise vorgewählt werden.

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Claims (8)

Patentansprüche

1.J Impulsgenerator zur durch Eingangsimpulse gesteuerten Erzeugung von Ausgangsimpulsen vorgegebener Länge, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung (PFl) zur Erzeugung eines Ausgangsimpulses durch einen Eingangsimpuls oder einen aus diesem abgeleiteten Schaltimpuls angestoßen wird, daß einem Impulszähler (PP2 bis FP8) mit Beginn des Ausgangsimpulses oder in vorgegebener zeitlicher Zuordnung zum Beginn des Ausgangsimpulses aus einem Taktgeber (18) Zählimpulse zugeführt werden und .daß eine vom Zähler gesteuerte Schaltung (G7) den Ausgangsimpuls be.endet, sobald der Zähler eine vorgegebene Anzahl von Taktgeberimpulsen erhalten hat.

2. Impulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltimpulse in einer Prequenzverdopplungsschaltung aus den Eingangsimpulsen abgeleitet werden.

3. Impulsgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzverdopplung abschaltbar 1st.

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BAD ORlQlNAl.

4. Impulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3> d a durch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Erzeugung der Ausgangsimpulse eine Flip-Flop-Schaltung (FFl) mit einem Schalteingang und einem Einstelleingang ist, wobei jeder Impuls am Schalteingang den Flip-Flop umschaltet, während ein Impuls am Einstelleingang den Flip-Flop unabhängig von dem vorherigen Schaltzustand auf

einen bestimmten Schaltzustand schaltet, und daß die Schaltung (G4) zur Auslösung eines Ausgangsimpulses an den Einstelleingang des Flip-Flops und die Schaltung (G7) zur Beendigung des Ausgangsimpulses an den Schalteingang des Flip-Flops angeschlossen ist.

5. Impulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit wählbarer Länge der Ausgangsimpulse, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (FF2 bis FF8) mehrere, an aufeinanderfolgende Zählstufen angeschlossene Ausgänge (A bis G) aufweist, daß zwischen diese Ausgänge und die Schaltung (FFl) zur Erzeugung der Aus gangsimpulse wählbar durchschaltbare elektronische Schalter (GlO bis Gl6) eingeschaltet sind und daß das beim Erreichen einer bestimmten Anzahl von Taktgeberimpulsen auftretende Ausgangssignal der vorgewählten Zählstufe den erzeugten Ausgangsimpuls beendet.

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BAD

6. Impulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 5»,„d_a durch gekennzeichnet, daß der Ausgangsimpuls einem als Taktgeber dienenden Oszillator (18) zuge-

/ führt wird und mit seiner Vorderflanke den Oszillator zu ' Schwingungen anstößt.

7. Impulsgenerator nach Anspruch 6, dadurch gekennfe zeichnet, daß der Oszillator (18) stets mit der gleichen Polarität der Schwingungen einsetzt und der Zähler (FP2 bis FPS) nur beim Eintreffen von Signalen dieser Polarität anfängt zu zählen.

8. Impulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r ch gekennzeichnet, daß der Taktgeber (18) durch die Rückflanke des Ausgangsimpulses stillgesetzt wird.

^ 9· Impulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einer Schaltung zum Vermelden der Erzeugung von Ausgangsimpulsen durch Rauschsignale, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangs- oder Schaltimpuls einer steuerbaren Klemmschaltung (FF9, 21) zugeführt wird, welche nur während

• ■ ^:

der Dauer des zugehörigen Ausgangsimpulses den Generatorausgang freigibt.

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