DE1762918A1 - UEbertragungssystem zur UEbertragung synchroner Impulssignale - Google Patents

Description

Dae Haui-tpati.it ^PatentanineLdujijj P 1/^ 1.2.6) beschreibt sine /orrichtung 2ur Uebertratgung i/nchxorirtr lupulesignal», die mit einer Quelle τοπ lupuljen, leren kuftrittezeitpunkte oit einer Reihe in gleiohen Zeitib-3 tan Jen auftretender Taktinpuls· zusandten fallen, mit ein*r von vinem !'riitjtirfrequenzoeaillutjr gesteuerten Schal t-"^lulationarorriohtm.g unl rait einem iujgangaflltfr < iehen iat,

ffie La ilttui.tp;ita::t (Pnt^nt innal lui₁₍; P 1/ üL.jf iihrllih efliut-rt ;;urli_t nicl 4lae be ijwl ;rn .

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BAD ORtGiNAL

FKN 2770

7orri.ct.tung zur öebertragung eynchroner Iapulsaignnle erhalten, in ier aan ohne Aenderun_ten in Aufbau auf verschiedene 'J jbtjrtraju-'itjageachwiiiJigkei tan, verschiedene Frauen sl..~ sr» lea Infortiatlon3lande3 innerhalb eines zugeordneten lebetragungskanala und verschiedene Modulationsart^, einstellen kann, indem dna Aus^angsfilter durch ei:, digitale j Filter gebildet wird, das ein Schieberegister i.it einer anzahl ^chiaberegiaterelemente enthält, derer: Inhalt unter Anateuerung eines achiebeiapuls-_&enerators weiter gemcroben irird, wahrend die Schiebcfre-[ueaz des 3chiebeinpulae;enerators, die Trägerfrequenz dee Trägerireiuenzoazillatore und die Taktfrequenz der synchronen In^ulsaignule von einem einzigen zentralen Impulsgenerator hergeleitet «erden*

Die Erfindung b·»weckt, ein· Vorrichtung der erwähnten Art zxxr Uebertragung synchroner Icpulseignale zu schaffen, die »it Hilf· eines einzigen Ilaschalter· auf Amplituden-, Vr«qu«nz- oder Ph*«*a»odulatioa «lng·- atellt werden kann und die durch einen Tflllig digitalen Aufbau besonders gut als ein« einfach· inte_bTl*rt· 3ebaltung aujgebildet werden kann.

Sie Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, iasa die Schaltnodulationsvorrichtung durch zwei "Unl^-Ciatter ge billet *ird, leren Ausginge über ein "Oler^-Gatter au da« digitala Filter «ngesohlovaen sind, wobal jedera der beiden "tlnd"-Gatter die von dar

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herrührenden Inpulse über eine Zufünrungßleitung zugeführt werden, von welchen ZuführuniTsleitungen eine cit einer. Inverter v&rse'-.en ist, wahrend aueaerdem Jedem der beiden ^MUnd"-Gatter eine erst· von dem zentralen Impulsgenerator hergeleitete Tratjerfrequenzschwingung ül>er eine Tra^erfreqiienz-ZufUhrungeleitung zugeführt wird, vor- we-chen Trä&erirequenzen-Zufuhrungaleitungen eine ait einen Inverter und eine mit einem Umschalter Bit einem Ruhekontakt und zwei ^rbeitskontakten versehen ist₍ wobei an einen Arbeitskontakt die erste von zentralem Impulsgenerator hergeleitet· Tr&cerfre^uenzschwingung und an den anderen Arbeitst.onta.tt eine zweite gleichfalls von zentralen Impulsgenerator hergeleitete Trätjerfrequenzschwingung gelegt ist.

Sie Erfindung wird nunnehr an Hand der Figur naher erläutert. i

Die Figur zeigt eine Vorrichtung zur Debertragung zweiwertiger synchroner Iapulasignale in eine· vorgeschriebenen Frequenzband von z.B. 300 - 3000 Hz alt einer Uebertra^ungsgeschwindigkeit τοη z.B. 600 Baud. Sie zweiwertigen Impulse, die von einer Iapulsquelle 1 herrühren und deren Auftrittsseitpunkte mit einer Reihe in gleichen Zeitabständen auftretender einem Taktimpulsgenerator 41 entnOBuaener Taktimpuls· zusamxenfallen, werden als Modulation einer Schalteodulationsvorrichtung 3 zugeführt um darin die won eines Trlgerfrequenzoezillator 36 herrtLhrend·

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Tragerfrequenzschwingung zu modulieren. Id dargestellten Auaführungsbel spiel werden der Taktiiapul »generator 41 und der Trägerfrequenzoszillator 36 beide duroh einen astabilen Multivibrator gebildet, wfihrend die Taktfrequenz f. 600 HZ und die Trägerfrequenz f z.l. 1600 Hz betrSgt. Die modulierten Signale werden Gber ein Auegangsfilter 5

" zur weiteren tebertragung on eine Uebertragujigsleitung 6

weiter^eleitet.

Zum erhalten einer besonders flexibelen Uebertragungsrorrichtung wird nach der Hau^tanmeldung das Aus· gan&efilter 5 durch ein digitales Filter gebildet, das ein Schieberegister 7 mit einer Anzahl Sohieberegisterelemente ti, 9, 10, 11, 12, 15 enthSlt, deren Inhalt unter Ansteuerung eines Schiebeimpulsgenerator· 14 weitergeechoben wird, während die Schiebefrequenz f_d des Schiebeinpulsgeneratore 14, die Trägerfrequenz f des Tragerfre- ^uenzoszillators 36 und die Taktfrequenz f. des Toktinpulsgenerators 41 τοη einen einzigen zentralen Impulsgenerator 2 hergeleitet werden.

Im dargestellten Aueführungebeispiel wird der Schiebeimpulsgenerator i4 gleichfalls durch einen astabilen kultiribrator gebildet, der dem Schieberegister 7 oohiebelmpulse slt einer Frequenz f. τοη z.B. 7200 Hz liefert. Der zentrale Impulsgenerator 2 liefert Impulse mit einer •viederholnngefrtquens f_ von z.B. 500 Rs, Al« zur Synchronisation an den als ÜultiTibrator ausgebilde-

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ten Taktimpulsgenerator 41» Ίβη Trägerfrequenzoazillator 36 und den Sohiebe impulsgenerator I4 gelegt sind, so dass die Taktfrequenz f, , die Iragerfreijuenz f und di· iichiebeimpulsfrequenz f, aus der Frequenz f des zentralen Idpul generators 2 durch Freiuenzrervielfaohung alt reeptk-

tiven Faktoren 2, 6 und 24 in den als Freiiuenzverviel- λ

fächer wirkenden astabilen Jtultiribratoren 4I, $6 und hergeleitet sind. Ferner sind im digitalen Filter 5 ^ie Schieberegieterelsmente O, 9» 10, 11, 12, 13 über ein« stolLbure Dämpfunganäfczwerke l^» 16, 17» '^» U» 20, 21 an ;Liie uusacunenfUgunga/orriuhtung 22 un^'ejchloesen, iar die ^U3yant,3siefnul« i*r Uebartragunjevorrichtung antnou-Eien würien. Das Schieberegister 7 wird 2.B, durch eine Anzahl bistabiler Kip^schal tunken gebildet.

Mit Hilfe dee di>-itilen Filter« 5 wird eins gewünschte Uebertragungßfunktiun der Uebertra^ungeyorrichtung dadurch ersielt, läse bei einer be3tinutan Schiebepariole 1 - i/f, di« re3pektiven Uebertragunj.ikoeffiaienten C_,, G ,., C_,, C₀, C., 0 , C, der Dlapfungjr:eti.A»rke \-j>, 16, Γ/, H), Ij, .0, l\ ^!eignet b-jmöi! inn n-irltn· In ler Hau^tanualdung jrurde l athon.vti jch ri, lasa ;ait 211 iiihldberetiiiiteraleiienttn und netzw'jri tn, lit), von d«n En X an des Ü

7 tuj^ehii.l, swel viii zmaL einanlöi aiu.i, wobei π γη ^TJeb»rtruiii;iisMk.<>uf f I ^ Lent «a C.

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entsprechen» nit k · I₁ 2,,.,U, eine Uebertragungefunktion erzielt wird, deren Aaplituden-Prequenzgang ~V~ (f) die

. C ♦ Z 2C. do·

aufweist und der Phaeen-Frequenagang φ (^) einen exakt linearen Verlauf entsprechend!

aufweist. Der Aaplituden-Frequenzgang bildet eooit eine in Kosinusternen entwickelte Foiirier-Reihe» deren Periodizitit α durcht

Ad - 2TT

gegeben ist. Venn einen bestirauten Aaplituden Frequensgang V(^) erzielt werden soll, können die Koeffizienten

C. in der Fourier-Reihe nit Hilfe der Beziehung)

}'(^w) co»

beetliint verlen. Die Fora des
ist dann ySllig bsatiaat, aber das periodische Verhalten der Fourier-Reihe hat zur Folge, Ujj ler gewlnechtt Aaplitulan»?requenz^ang .iiah mit iliür Periodizität A im Frequenz jp«ktruii »itUrholt, j » liii ^iiaatsliche Durchlasab^i-rtiche der Uebertragungavorriahtuiig gebildet

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In der Praxis sind diese zusätzlichen Durchlatebereichi nicht störend, weil bei genügend jrossen Wert der Periodizität Cl und eocit bei genügend kleinen Wert der Schiebeperiode d der Krequenzabstand zwisohen den gewünschten und den. nächstfolgenden zusätzlichen Purchlassbereich gross ist, danit die zusatzlichen Durohlassbe-

reiche Kittels eines einfachen Unterdrückungsfilters 23 aa Ausgang der ZusamaenfügungsTorrichtung 22 unterdrückt werden können, ohne dass dabei der Amplituden-Frequenz-_&ang und die Linearität des Phasen-Frequenzganges im gewünschten Durchlassbereich auf irgendwelche Weise beeinflusst werden. Das Unterdrückungefilter 23 wird z.B. durch ein Tiefpassfilter gebildet, das aus einen Widerstand und einem Kondensator besteht.

Eine wesentliche Erweiterung der Anwendungsmög-

lichkeiten wird dadurch erhalten, dass den Schieberegis- (

terele-senten die invertierter. Inpulssignale entnoaaen werden, die zugleich an diesen Elementen auftreten, wenn letztere als bistabile Kippschaltungen ausgebildet sind. Dadurch können in der Fourier-Heihe negatire Koeffizienten C, erzielt werden. Ferner kann dadurch ein Aarplituden-Frequenzgang *oT ( u>) in For· einer in Sinustereen entwickelten Fourier-Beihe bei einen linearen Phasen-Frequenzgang ersielt werden. Zu diesem Zweck sind die Diapfungsnetzwerke wiederua, τοη den Knden des Sohieberefisters 7 ausgehend, zwei und zwei einander gleich, aber hat 009852/1793

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das mittlert Dimpfungsnetzwerk 18 einen Uebertragungskoeffizienten C gleloh null und wird den auf dieses Dämpfungsnetzwerk 1Θ folgenden DSmpfungenetiwerken das invertierte Impuleeignal zugeführt, so dass bei 2H Sohieberegistereleaienten die Debertragungskoeffizienten.

entsprechen» wobei k - 1,2,...I.

FUr die Uebertragungefunktion gilt dannt

Y ( w) . £ 2C.sin ku?d k-1

φ (u;) . - iuld + tr/2

wobei die Koeffizienten C^ In der Fourier-Reihe eit Hilfe der Beziehung!

C_k - (1/Λ) f V(^) sin kiJd.du*

beetlsat werden können.

Duron passende Wahl der üebertragungskoeffizienten der DKapfungenetswerke lSsst eich auf diese Weise jeder beliebige Asiplituden-Frequenzgeng bei eine· linearen Phasen-Frequenzgang ersielen, so dass die de« digitalen Filter 5 zugeführten Modulierten Ispulssignale auf jede gewünschte Weise filtriert werden kOnnen, ohne dft·· eine Phasenverzerrung eingeführt wird.

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Dem digitalen Filter 5 kann also die Uebertragungsfunktion erteilt werden, die für verschiedene Modulationsarten gewünscht ist, z.B. die eines Filters «it zwei Seitenbändern beiderseits der Trägerfrequenz, mit einen Seitenband und einem Hesteeitenband oder mit eine» einzigen Seitenband, tfenn die lebertragungsfunktion einmal eingestellt worden ist, z.B. auf eine optimale Wiedergewinnung der ursprünglichen Impulssignale, so wird diese optimale Einstellung auch bei sich ändernden Betriebsbedingungen, wie Aenderungen in der Frequenz f des zentralen Impulsgeneratora 2 infolge der Tatsache beibehalten, dass sich die übertragungsfunktion mit der Frequenz Γ ändert; das heisati ändert sioh f um einen bestimmten Faktor, so ändern sich sowohl die Taktfrequenz f, , als auch die Trägerfrequenz f und die Schiebefrequenz f. um den gleichen Faktor, so dass auf einer um den gleichen (

Faktor geänderten FrequenzskaLa der Anplituden-Frequenzgang seine ursprüngliche Form und auch der Phasen-Frequenzgang seinen linearen Ynrlauf beibehalt.

In dem Hauptpatent (Patentanmeldung P 17^2 122.6) wurde ausführlich erläutert, wie bei Anwendung der Uebertragungavorrichtung für vernuhledene Heberfcragungsurtan, bei denen die iJchaltmodulutionnrorriohtung } als ein Japli tudeniaodulator, sin Phan«na< >dulator oder ein Frequenz* modulator und da j digitale FiI .er aiii ein ^weldeitenbondfilter, ein Reetaeitenboiulfilter oder ein BlnutLfcenband-009852/1791 _BAD

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filter ausgebildet ist, aus den mit Hilfe dieser unterschiedlichen Uebertragungaarten ausgesandten Inpulssignalen stets unabhängig τοη der angewandten Uebertragunga· art die ursprünglichen Impulssignale alt derselben besonders einfachen Eapfangsvorrichtung wiedergewonnen werden können, wenn das gegenseitige Verhältnis der Taktfrequenz f, , der Trägerfrequenz f und der Schiebefrequenz f. je

D C - Gl

zwei und zwei eine ganze Zahl iat.

Neben dieser Flexibilität in der Uebertragungsart schafft diese üebertragungsvorriohtung weiter nooh die Möglichkeit, unter Beibehaltung ihres Aufbaus die Uebertragungsgeschwindigkeit oder die Lage de· Informationsbandes innerhalb des zugeordneten Uebertragungskanals dadurch einzustellen» dass der Frequenzrervielfachungefaktor des FrequenzTcrrielfachers 41 bzw. des Frequenzverf vielfachere }6 eingestellt wird und die Dämpfung6netzwertee

15-21 geeignet besessen werden.

Durch die besonders groese Flexibilität in der Wahl ier Uebertragungsart, der üebertragungsgeachwindlgkeit und Ier Lage des Informationebandes in sineu Ueber« tragungskanal liest sich auf βinficht Weis» eine optifflalt} An. aasung der Uebertragungsvorrichtung tu die Eigenschaften dta zugeordneten Ujbortr ijunj.jkan.ila erzielen, wobei einmal optimal βin<;ent»lUe Uebertragungsbedin<;ung»n auch bei aich 5ηι1)ΐ·ηΊ·η lietritihiiboilingungen beibehalten worden.

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Damit man in einer derartigen flexibelen Ueber» tragungevorrichtung mit nur einem einzigen Umschalter auf Amplitude-, Frequenz- oder Phasenmodulation einstellen kann, wird nach der Erfindung die Schaltmodulationsvorrichtung Ϊ duroh zwei "und"-Gatter 57» 38 gebildet, deren über ein "Oder"-Gatter 40 an das digitale filter

5 angeschlossen sind, wobei jede» der "Und¹*«Gatter 37» die Ton der Impulsquelle 1 herrührenden Impulse über eine

Zuführungeleitung xugeführt werden, von welchen Zufüh-

runpsleitungen eine Bit eine· Inverter 39 versehen ist, »Ehrend jedem der beiden "Und"-Gatter 37t 36 ausserdem eine erste το* zentralen Impulsgenerator 2 hergeleitete

TrSgerfrequenzsohvingung über eine TrSgerfrequenz-Zufüh-

rungeleitung zugeführt wird, τοη welchen Trägerfrequenz-4uführungaleitungen eine mit einem Inverter 49 und eine

mit einem !'«schalter 5 C¹ mit einem Ruhekontakt 5I und zwei {

-•»rbeitskontakten 52, 53 versehen iat, wobei an einen ixbeitakontakt $2 die erste vom zentralen Impulsgenerator 2 hergeleitete TrSgerfrequenxechwingung und an den anderen

Arbeitekontakt 53 eine zweite gleichfalls vom zentrales. Impulsgenerator 2 hergeleitete TrEgerfrequenzschwingung

gelegt ist.

In der dargestellten AusfChrungsforu ist der Inverter 39 in die Zuführungsleitung zu dem "Und"-Gatter 38 ausgenommen und sind der Inverter 49 und der Umschalter 50 in die TrSgerfrequenz-Zuführungsleltung xu dem

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"Und"-Satter 37 aufgenommen. D^ bei ist der Jchaltkontakt des Unec: alters 'jQ unmittelbar alt einem Eingang des "Ond"-Gattere 37 verbunden, während die erste Trägerfrequenzec:.wingung mit einer Frequenz f * von ζ.δ. 1800Hz vol. zentralen Impuls..enerat^r 2 mit Hilfe des i'requenzverv.eli'aci.ers 36 und die zweit· Trägerfrequenz.schwingung

" uit einer Frequenz f « von z.B. 1200 Hz rom zentralen Impulsgenerator 2 mit Hilfe eines Prtquenzvervielfaohers 35 hergeleitet wird·

Sie Wirkungsweise der Uebertragungsvorriohtung nach der Erfindung wird nachstehend naher erläutert.

Wird der Schaltkontakt de· Umschalter* 50 an den RuhekontUKt 51 gelegt, so wirkt die Schaltmodulationevorrichtung 3 als ein Amplitudenmodulator. Je nach der Anoder Abwesenheit eines Impuls·· in den zu übertragenden zweiwertigen Lspulssignalen der Impulsquelle 1 wird die vom Trägerfrequenzoszillator 36 herrührende Trägerfrequenz schwingung mit einer Frequenz t. nicht bzw· wohl über das "Und^N-Gatt*r 36 und das "uder^H-Gatter 40 dea digitalen Filter S zugeführt.

Ist der öcfialtkontakt des Umschalter· 50 an den Arbeitekontakt 52 gelegt, so wirkt die Schaltmodulation·- Torriehtung 3 als «in Phaseamodulator. Sowohl bei Anwesenheit wie auch bei Abwesenheit eines Impuls· in der zu übertragenden zweiwertigen Impulsreihe der Impul«quelle 1 erscheinen ac ausgang d«s ^NOd«r^N-Gatters 4O Impulse der

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Trägerfrequenzschwin^ung f., aber bei Abwesenheit eines

zu übertragenden Impulses der Iopulsquelle 1 wird die

Trägerfrequenzschwingung des Trägerfrequenzoszillators

unmittelbar über das "und"-Gatter 38 und das "Oder"-Gatter 40 dem digitalen Filter 5 zugeführt, während hingegen bei

Anwesenheit eines zu übertragenden Impulses der Impuls- g

quelle 1 diese Trägerfrequenzschwingung des Tragerfrequenaoszillators 36» nachden sie in Inverter 49 invertiert, d.h.

vus 180* in der Phase verschoben worden ist, über das "Und"-Gatter 37 und das "Oder"-Gatter 40 den digitalen Filter zugeführt wird. Ea ergibt sich also bei Verwechselungen in der zweiwertigen Iapulsreihe der Impulsquelle 1 ein

Fhasensprung in der dem digitalen Filter 5 zugeführten Trägerfrequenzschwingung, so dass diese Trägerfrequenz-

schwingung von der zu übertragenden Impulsreihe in der

Phase moduliert wird. Wenn der Schaltkontakt des Umschalters 50 am Arbeitskontakt 53 liegt, wirkt die Schaltmodulations-

vorrichtung 3 als ein Frequenzmodulator, wobei die zu übertragende zweiwertige Impulsreihe der Impulsquelle 1 duroh "frequency shift keying" übertragen wird. Je nachdem in der zu übertragenden Impulsreihe ein Impuls vorhanden oder nicht vorhanden ist, wird eine Trägerfrequenz Schwingung f ₂ dee Trägerfrequenzossillators 35 über da« ^Münd"-Gatter 37 und das ^HOder"-(Jatt«r 40 bzw, «tnp Trägerfrequenz β ohwiagun*i f . des Trlgerfr*quen*os-

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zilletors ?ό über das ^MUnd"-Jatter ,0 und das "Oder"-Gatter 40 dec digitalen Filter 5 augeführt.

Auf diese Weise kann die Jetertregungero«richtung nach der Erfindung mit nur einem einzigen Umschalter nach Wunsch auf Amplitudenmodulation, Phasenmodulation oder
Frequenzmodulation eingestellt werden, während die··
Uebertragungsvorrichtung ferner durch die rollig digitale Ausführung sich besonders gut zur Integration in Feststoff eignet.

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Claims (1)

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   Patentanspruch t

   Vorrichtung zur Uebertragung synchroner Impulssignale, die mit -iner Quell· τοη Impulsen, deren Auftrittezeitpunkte mit einer Reihe in gleiohen Ze it ab st Snden auftretender Taktiapulee 2ueammenfallen, mit einer von einen Tragerfrequenaosiillator gesteuerten Sohalt-

   modulationsvorrichtung und mit einem nusgangsfilter Teraehen ™ ist, wobei daa Auagangsfilter durch ein digitales filter gebildet wird, das ein Schieberegister mit einer Aniahl Schieberegisterelemente enthält, deren Inhalt unter An» steuerung eines 3ohiebelmpulegenerators weiter gesohoben wird, während die Schiebefrequenz dee Sohiebeimpulsgenerator;;, die TrUferfrequena des Trä^erfrequensoszillators uj.I die Ta^tire :ue:.z der synchronen iapulssignale Ton einer, einzigen zentralen Icpule&ener&tor hergeleitet werden, nach dem Haui.tpatent (Fatentanaeldung F 1?ö2 122.6), i

   dadurch gekennzeichnet, dass die dchaltmodulationsTorrichtung durch swei "Und"-Jatt-: r gebildet wird, deren Ausgänge über ein "Oder"-vJatter an das digitale Filter angeschlossen sind, wobei jeden der beiden "Und"-Gatter die von der Impulsquelle herrührenden Iapulse über eine Zuführungsleitung zugeführt werden, von welchen ^ufüiirungsleitungen eine nit eine Inverter versehen ist, während jedem der beiden "Und^H-Gatter ausserdeic eine erste vu:^ ze:«tralen Icpula^erierator hergeleitete Tragerpci.wimjrij über eine TrS;:erfre:uenz-Zuf^r.nuigßleitung 009852/1793

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   gelegt let.

   zugeführt wird ι von welchen TrSgerfrequenz-Zuführung·- leitunken eine alt einem Inverter und ein« alt einen Ueechalter alt einem Ruhekontakt und zwei Arbeltekontakten vereehen ist, wobei nn einen ArbeItakontakt die erste von den zentralen Inpulegenerator hergeleitete Trigerschwingung und .in den anderen Arbeitskontakt eine «weite gleichfalls voa zentralen !!»pulsgenerator hergeleitete Trigeraohwlngung

   BAD ORIGINAL 009852/1793 ^