DE1806905A1 - Impulsformerschaltung - Google Patents

Description

IBM Deutschland Internationale Büro-Matdtinen GeselUchafi mbH

Anmelderin :

Amtliches Aktenzeichen :

Aktenzeichen der Anmelderin

Böblingen, den 29. Okt. 1968 mö-ha

International Business Machines Corporation, Armonk, N. Y. 10 504 Neuanmeldung
Docket FR 9-67-018

Impulsformer s chaltung

Die Erfindung betrifft eine Impulsformer schaltung, insbesondere zur Regenerierung von bipolaren Impulsgruppen bei PCM-Ubertragungssystemen, bei deT aus dem empfangenen Signal die den jeweiligen Impuls kennzeichnenden Daten, wie Vorzeichen, Auftrittszeitpunkt, Taktfrequenz und Betrag bezogen auf einen in Abhängigkeit vom jeweiligen Scheitelwert veränderlichen Schwellwert abgeleitet und zur Erzeugung eines geformten Ausgangsimpulses benutzt werden.

Bei der PCM werden die beim Abtasten der Nachricht vorgefundenen Amplitudenwerte nicht direkt sondern durch eine für jeden Amplitudenwert verabredete Impulsgruppe (Code) übertragen. Diese Modulationsart bietet eine sehr grosse Übertragungssicherheit, da es bei der Demodulation lediglich darauf ankommt, zu entscheiden, ob eine bestimmte Impulslage innerhalb der .Impulsgruppe belegt oder frei ist. Nichtlineare Verzerrungen der Impulse

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und Störungen haben deshalb nur geringen Einfluss. Erst, wenn eine Störung so gross wird, daß entweder ein Impuls nicht mehr erkannt wird, oder ein Fehlimpuls hinzukommt,, entstehen Fehler, die dann allerdings im Gegensatz zu den analogen Verfahren zu einer völligen Verfälschung des Wertes führen können. Die Entscheidung, ob ein Impuls vorliegt oder nicht, wird in der Regel durch Vergleich der Signal Spannung mit einem Schwellenwert getroffen.

Um insbesondere bei sehr langen Übertragungswegen die Impulsamplituden infolge der Leitungsdämpfung nicht zu klein werden zu lassen, werden in bestimmten Abständen Impulsformer schaltungen zur Regenerierung der Impulsgruppen eingeschaltet. In diesen Impulsformer schaltungen werden die mit allen möglichen Übertragungsverzerrungen und überlagerten Stör- sowie Übersprechsignalen behafteten Nachrichtensignale wieder in ihre ursprüngliche, beim Sender vorliegende, Form gebracht.

Es sind bereits viele derartige Impulsformer schaltungen bekannt geworden, z.B. in "The Bell System Technical Journal", January 1962, Seiten 25 bis 97 und in "Review of the Electrical Communication Laboratory" , Vol. 13, Numbers 11-12, November-December 1965. Danach ist es bekannt, aus dem empfangenen Signal, die den jeweiligen Impuls kennzeichnenden Daten, wie Vorzeichen, Auftritts Zeitpunkt, Taktfrequenz und Betrag bezogen auf einen in Abhängigkeit vom je-FR 9-67-018 909828/1398

weiligen Scheitelwert veränderlichen Schwellwert abzuleiten und zur Erzeugung eines entsprechend geformten Ausgangsimpulses zu benutzen. Die dazu im einzelnen benutzten Schaltungen waren sehr aufwendig, teuer und verlangten viel Platz. Ausserdem mussten sie zum Teil sehr genau abgeglichen werden, was ihre technische Realisierung zusätzlich erschwerte. Z.B. wurde aus den abgeleiteten, den jeweiligen Impuls charakterisierenden Daten das Ausgangs signal derart erzeugt, daß diese Signale zur Triggerung eines Sperrschwingers oder auf die Arbeitsfrequenz abgestimmten Multivibrators benutzt wurden. In ähnlicher Weise technisch schwierig zu realisieren war z.B. die Eingangsstufe, in der das Eingangssignal auf eine variable Schwelle bezogen wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine neue Schaltungsanordnung zur Durchführung dieser Funktion anzugeben, die die oben geschilderten Nachteile nicht besitzt, sondern eine technisch einfachere Realisierung

gestattet. Die erfindungsgemäss vorgeschlagene Schaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß die den auf den Schwellwert bezogenen Betrag des Eingangs signals und das Vorzeichensignal bildende Schaltung einen Halbweggleichrichter mit einem ersten Operationsverstärker enthält, an dessen invertierenden Eingang das Eingangssignal über eine Reihenschaltung eines ersten und eines zweiten "Widerstandes angelegt ist, dessen nicht-invertierender Eingang an Masse liegt und dessen das invertierte Vorzeichensignal liefernder Ausgang über zwei entgegengesetzt gepolte Dioden auf den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers bzw.

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auf den Verbindungspunkt des ersten und zweiten Widerstandes zurückgekoppelt ist und daß ein zweiter Operationsverstärker vorgesehen ist, dessen nicht-invertier ender Eingang am Ve^bindungspunkt des ersten und zweiten Widerstandes liegt,, dessen invertierender Eingang über

einen dritten Widerstand mit der Eingangsklemme und Über zwei Rückkopplungszweige mit seinem Ausgang verbunden ist, wobei der erste Rückkopplung β zweig einen vierten Widerstand und der zweite Rückkopplungszweig die Reihenschaltung eines Scheitelwertspeichers und eines Tiefpaßfilters enthält und/oder daß eine symmetrisch aufgebaute logische Verknüpfungsschaltung zur Erzeugung der Ausgangsimpulse dient, daß beide Zweige dieser Verknüpfungsschaltung die Reihenschaltung eines ODER-Gliedes mit einer bistabilen Verriegelungsschaltung enthalten, deren Rückstellung über eine weitere durch das Taktsignal gesteuerte Schaltstufe erfolgt, und deren Ausgang mit dem Anschluss des Leitungstransformators verbunden ist und daß die Eingangs signale der ODER* Glieder von den das Vorzeichen, den Auftrittezeitpunkt und den auf den veränderlichen Schwellwert bezogenen Betrag darstellenden Signalen gebildet werden, wobei das Vorzeichensignal dem ersten ODER-Glied direkt und dem zweiten ODER-Glied invertiert zugeführt wird.

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Dieser, analoge Schaltungsteile möglichst vermeidenden, Schaltung besonders angemessen ist die Verwendung von Stromübernahme-Schaltern, insbesondere in der eigentlichen, den endgültigen Ausgangsimpuls wiederherstellenden, Verknüpfungsschaltung, zumal alle diese Stromübernahmeschalter gleich aufgebaut sein können.

Weitere Aufgaben, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, erläutert. Es zeigen :

Fig. 1 das elektrische Schaltbild eines Vollweg

gleichrichters mit veränderlicher Schwelle, wie er in der erfindungsgemässen Schaltung zur Anwendung kommt;

Fig. 2 eine Impulsformer schaltung für die aus der

Schaltung nach Fig. 1 erhaltenen Signale;

Fig. 3 . ein Blockschaltbild der Impulsformer schal

tung für die Ausgangsimpulse;

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel des Blockschalt

bildes nach Fig. 3 und

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■1-

Fig. 4a ein Impulsdiagramm_s das die Zeitver

läufe der verschiedenen Signale in der Schaltung des Ausführungsbeispieles darstellt.

Die Wirkung des Impulsformers besteht im wesentlichen in einer Vollweggleichrichtung und Ableitung einer Schweilwertfunktion aus dem jeweiligen Spitzenwert des gleichgerichteten Signals, Ferner werden aus dem empfangenen Signal einige Parameter abgeleitet, nämlich die Impulspolarität-Signumfunktion (sign)-« der Schwellenwert, die Taktfrequenz und die Abtastzeitpunkte» Diese Parameter werden derr* eigentlichen Impulsformer bzw. Impulsgenerator als Steuersignale zur Wiederherstellung der ursprünglichen Signale zugeführt.

Die Vollweggleieinrichtung mit selbsttätiger Schwellenwertregelung sowie Ableitung der Signumfunktion wird mit der Schaltung nach Figo durchgeführt. Di ese Schaltung erhält ihr Eingangssignal Ye aus einer Schaltung mit einem sehr geringen Innenwiderstand und bildet die Differenz zwischen dem Eingangssignal Ve und einem automatischen Vergleichsschwellwert, der eine Funktion des Ausgangssignals Vs and. des aus einer Halbweggleichrichtung des Eingangssignales Ve erhäl» tenen Signals ist. Der Halbweggleichrichter besteht aus eiaöm operationsverstärker C, dessen nicht-invertierender Eingang f+| äii lläSi§- FR 9-67-018 9 09021/1310

potential gelegt ist, während seinen invertierenden Eingang (-) über die Widerstände R5 und R6 das Eingangssignal Ve zugeführt wird. Dieser Verstärker C besitzt zwei Rückkopplungszweige mit den Dioden DiI und Di2. Die Kathode der Diode DiI ist mit der Auegangsklemme des Verstärkers C und die Anode der Diode DiI mit dem Verbindungspunkt der Widerstände R5 und R6 verbunden.

Die Anode der Diode Di 2 ist ebenfalls mit der Aus gangs klemme 02 des I

Verstärkers C verbunden, während die Kathode dieser Diode mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers C verbunden ist. Für positive Eingangssignale Ve ist die Diode DiI leitend und Di2 gesperrt; der Verbindungspunkt K der Widerstände R5 und R6 ist praktisch mit Masse verbunden, während für negative Eingangs signale Ve (Ve) der Leitzustand der Dioden DiI und DiZ genau umgekehrt ist. Die Schaltung arbeitet in diesem Fall wie ein Spannungsteiler und das Potential am Punkt K bestimmt sich nach I

γ _£!£_ γ« _ _a Ve

^VK R5 -fR6 ^Ve - ^{a ve} ·

Darüberhinaus erhält man an der Ausgangsklemme 02 des Verstärkers C infolge der Rückkopplung über die Dioden DiI und Di2 eine logische Aussage über die Polarität des Eingangs signales, nämlich die Signumfunktion des Eingangs signale s Ve invertiert! sign). Das Signal V =a Ve bildet das Eingangssignal für den nicht-invertier enden Eingang eines zweiten Operationsverstärkers A. Dessen invertierender Eingang E

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erhält einmal das Eingangssignal Ve über den Widerstand Rl und zum anderen die über die Rückkopplungszweige zwischen den Punkten 01 und E bereitgestellten Signale. Der erste dieser Rückkopplungs zweige enthält zwei gegensinnig und parallel geschaltete Dioden Dl und D2 in Reihe mit einem Widerstand R2. Der zweite dieser Rückkopplungszweige enthält einen Schaltkreis zur Feststellung des Scheitelwertes des Ausgangssignales vom Verstärker A, bestehend aus einem als Gleichrichter wirkenden Transistor D3 und einen Kondensator Cl. Der Transistor D3 wird an seinem Basisanschluss angesteuert, sein Kollektoranschluss ist mit dem negativen Pol der Spannungsquelle Vo und sein Emitteranschluss mit einem Punkt F verbunden, an den ein Anschluss des Kondensators Cl angeschlossen ist, während der andere Anschluss des Kondensators Cl auf Massepotential liegt. Dazu in Reihe geschaltet liegt zwischen dem Punkt F und Massepotential ein Tiefpaßfilter aus dem Widerstand R4 und dem Kondensator C2. Zwischen dem Verbindungspunkt B des Widerstandes R4 und des Kondensators C2 und dem invertierenden Eingang des Verstärkers A ist ein weiterer Widerstand R3 eingeschaltet. Auf diese Weise wird nach Feststellung des Scheitelwertes und Filtern des Signals am Punkt 01 eine Vergleichs Spannung über den Widerstand R3 auf den invertierenden Eingang des Verstärkers A zurückgekoppelt.

Setzt man für die Wirkungsweise des Operationsverstärkers A und der Schaltung zur Feststellung des Scheitelwertes ideale Eigenschaften vor-FR9-67-018 9Q9828/1 398

aus, und berücksichtigt man, daß die Diode D2 lediglich zur Kompensation des Spannungsabfalls der Diode D3 in Vorwärtsrichtung und die Diode Dl zur Bildung des Rückkopplungspfads über den Widerstand R2 dient, gilt die folgende Gleichung :

_ JL R2 (R3 + R4)

^VF " -^{Vmax x} _Ri ^x _R2 + R3 +R4

Die gefilterte Spannung im Punkte D ergibt sich durch Überlagerung

der Potentiale V und V_, wobei das letztere gleich dem Potential F ' E

im Punkt K ist.

V„ = V„ χ + a Ve χ- ^R4

B 'F~ R3 + R4 "R 3 +R4

Dabei bedeutet Ve den arithmetischen Mittelwert von Ve und Vmax den Spitzenwert des Eingangssignales Ve» ^{wie es} am Ausgang des Leistungsverstärkers erhalten wird.

Unter der oben gemachten Voraussetzung, daß es sich um einen idealen Operationsverstärker handelt, kann die Potentialdifferenz zwischen dem invertierenden (-) und dem nicht-invertierenden (+) Eingang vernachlässigt werden, ebenfalls kann der Eingangsstrom I_ zu 0 angenommen

Xu

werden. Kürzt man den Widerstandswert der Parallelschaltung von Rl, R2 und R3 mit Re ab, und schreibt man für Ve =fVel + 2 Ve, latitet die obige Gleichung : . <

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ν ν ■ ν AJ-JlL⁺_IL⁼ -El- κ = a Ve

Rl R2 R3 Re Re Re

schliesslich gilt :

Rl

+ Ve

_2_ a_

Rl " Re

aVe R3

R4

R3+R4

Vs Vmax R2

R2 " Rl *R2+R3+R4

(1)

Re a Wählt man die Dimensionierung so, daß TO" ="2—" ist, wird aus

der Gleichung (1) :

-Vs =

R2 Rl

I Ve I - Vmax χ

R2

R2+R3+R4

gekennzeichnet.

Der Ausdruck nach der Klammer hängt von den Werten der Bauelemente und von der Konfiguration der Ein gangs impulse ab und ist in erster Näherung zu vernachlässigen.

Es ergibt sich dann :

-Vs =

R2 Rl

J Ve j - Vmax χ

R2

R2 + R3 + R4

Wählt man ferner folgende Widerstandswerte R2 = R3+R4 R2/R1 = 3/2, wird aus Gleichung (3) \

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-Vs =

|Ve|

Vmax

Das Ausgangssignal Vs, wie es am Ausgang der Schaltung nach Fig. auftritt, wird nicht in dieser Form ausgewertet, sondern es wird in eine digitale Form gebracht. Es treten nur noch zwei Spannungspegel auf, ein positiver zur Anzeige dessen, daß Ve niedriger als der Schwellenwert ist und ein negativer Spannungswert zur Anzeige dessen, daß Ve grosser als der Schwellenwert ist. Diese von einem Stromübernahmeschalter mit sehr hoher Schaltgeschwindigkeit gebildete Information wird später als "Schwellenwert¹· Vsο weiterverarbeitet. In den Schaltbildern gemäss den folgenden Figuren werden immer wieder Stromübernahmeschalter des gleichen Typs verwendet, so daß hier nur eine davon beschrieben wird.
Die Fig. 2 enthält einen dieser Stromübernahmeschalter, bestehend

aus den Transistoren Tl und T2, deren Emitteranschlüsse verbunden und
/über den Widerstand R7 an die negative Klemme der Spannungsquelle

Vo angeschlossen sind, während die Kollektor anschlüsse mit dem posi- I

tiven Pol der Spannungsquelle verbunden sind, und zwar beim Transistor Tl direkt und beim Transistor T2 über den Lastwiderstand R8. Der Basisanschluss des Transistors T2 liegt an Massepotential. Wird an den Basisanschluss von Tl eine negative Spannung Vs angelegt, ist T2 leitend und Tl gesperrt. Bei Vs ungefähr Null erfolgt die Umschaltung. Die Aus gangs spannung Vso am Kollektor ans chlus s von T2 wird

auf den Wert V₇, der Basis-Emitterdiode der Transistoren TZ und BJL

T'2 begrenzt, wobei T'2 als Diode zwischen den Kollektor anschluss

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von T2 und Masse geschaltet ist. Auf diese Weise wird die Symmetrie, des Signals Vso bezüglich des Nullpegels und auch eine Steigerung der Schaltgeschwindigkeit erreicht. Obwohl dieser Schaltkreis nur ein Minimum an Bauelementen benötigt, ist seine Leistung beachtlich. Es ist daher verständlich, daß diese Schaltung in dem vorliegenden Ausführ ungsb ei spiel nach der Erfindung breite Anwendung findet. Diese Schaltung wird z.B. benutzt in der Stufe mit T4, T5, RIO, RIl und den Dioden D5 und D6(diese Dioden haben eine Schwellspannung von 1/2 V_„ des Transistors T5 und verhindern dadurch die Sättigung des letzteren).

Diese Schaltung am Ausgang des Taktkreises liefert fortlaufende Rechtecksignale V . Diese Rechteckimpulse werden aus der sinusförmigen Eingangs spannung Vs mit veränderlicher Amplitude abgeleitet, und zwar durch eine Schaltung bestehend aus dem auf die Taktfrequenz abgestimmten Kreis mit Ll und C4 sowie der Stufe mit demTransistor T3, R9, D4 und dem Kopplungskondensator C3.

Ein Stromübernahme schalter kann weiterhin in der Schaltung mit T6, T7, Rl2 und Rl3 gefunden werden. Diese Schaltung wird angesteuert

durch V und liefert das sogenannte Abtastsignal V , das bei der H · R

späteren Wiederherstellung des Datensignals die Rolle der genauen Zeitbestimmung spielt. Dieses Signal V wird durch Differentation mit

Hilfe der Spule L3 als Last am Ausgang des Stromübernahmeschalters gewonnen. Ein Blockkondensator C5 hoher Kapazität ist zwischen die Spule L3 und Masse eingeschaltet und eine Diode D7 begrenzt die durch

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die Differentation erhaltenen positiven Impulse. Das Signal sign, nämlich die Vorzeicheninformation des Eingangs signals Ve, wird direkt im Schälter 10 in Figur 3 digital geformt.

Auf diese Weise stehen die die ursprüngliche Information Ve charakterisierenden Parameter, das Vorzeichen, der Wert bezogen auf einen Schwellenwert und die Arbeitsfrequenz, zur Verfügung und können zur Herstellung eines ungestörten und geformten Datenimpulses verwendet werden. Diese eigentliche Impulsformung wird mit Hilfe der Schaltungen nach Fig. 3 erreicht, wobei auf die Symmetrie dieser Schaltung hingewiesen wird. Die beiden Hälften der Schaltung nach Fig. 3 erhalten gemeinsam die Schwellenwertinformation, die Abtastinformation und das Taktsignal, sie unterscheiden sich jedoch darin, daß eine die Vorzeicheninformation (sign) direkt erhält, während die andere Hälfte sie invertiert erhält. Eine Hälfte dieser Schaltung besteht aus der logischen ODER-Schaltung 10, deren Ausgang mit dem Eingang "

einer Verriegelungsschaltung 7 verbunden ist. Die Verriegelungsschaltung 7 wird-zurückgesetzt über den Stroms ehalt er 8, der von dem

Taktsignal V gesteuert wird. Der Ausgang der Verriegelungs schaltung H

ist mit dem Anschluss I des Leitungsausgangstransformators Tr verbunden, während an die Mittelanzapfung des Leitungstransformators positives Potential + Vo gelegt ist. Der Schaltkreis 10*, 7' und 8* ist identisch zu dem obenbeschriebenen und ist an den anderen Anschluss J des Ausgangstransformators angeschlossen.

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Jedesmal wenn der eine oder andere Punkt I oder J 0 Potential annimmt, wird ein bipolares Aus gangs signal auf der Übertragungsleitung erzeugt. Dies kann erreicht werden, wenn entweder gleichzeitig die Schwellenwert-, Abtast-, Takt- und Vorzeicheninformation den logischen Nullwert annimmt oder wenn die drei ersten Signale den logischen Nullwert annehmen, jedoch ausgenommen die Vorzeicheninformation. Dieses invertierte Vorzeichensignal wird gekennzeichnet durch das Symbol "sign" . Die Polarität des bipolaren Leitungssignales wird auf diese Weise durch das Vorzeichen des Signales am Eingang des Impulsformers bestimmt, während die Breite des Ausgangsimpulses lediglich durch den Taktimpuls bestimmt wird.

Ein Ausführungsbeispiel des eigentlichen Impulsformers ist in der Schaltung nach Fig. 4 gegeben, wobei ebenfalls auf die Symmetrie der Schaltung hingewiesen wird. Die logische ODER-Funktion bezüglich

der Signale V₀ , sign, V wird durch die Transistoren T8, T9 und oo R

TlO durchgeführt. Die genannten Signale werden an die Basisanschlüsse

und dieser Transistoren gelegt, deren Emitter verbunden sind,/über den Widerstand R14 an die Spannungsquelle Vo angeschlossen sind. Auch die Kollektoranschlüsse dieser Transistoren sind untereinander und mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden. Ebenfalls über R14 ist der Emitteranschluss des Transistors TIl an den negativen Anschluss der Spannungsquelle angeschlossen. Der Basisanschluss von TIl ist an Masse gelegt, und sein Kollektoranschluss ist über den Wider-

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stand Rl5 an +Vo angeschlossen. Die Schaltung 10' ist identisch zur Schaltung 10. Die ODER-Schaltungen 10 und 10' erzeugen an den Punkten M und N die Setzsignale für die Verriegelungsschaltungen 7 bzw. 7'. Die Rücksetzsignale für die Verriegelungsschaltungen 7 bzw. 7' werden von den Schaltungen 8 bzw. 8' bereitgestellt, die aus den Stromüb er nähme Schaltern T12, T13, R16, Rl7 bzw. T12', T13', R18' und Rl7' bestehen. Der Setzeingang der Verriegelungsschaltung 7 ist weiter ^ einerseits mit der Anode der Diode D9 verbunden, deren Kathode an den Punkt I angeschlossen ist, andererseits ist dieser Eingang der Verriegelungsschaltung an die Anode der Diode D8 angeschlossen, deren Kathode mit dem Basisanschluss des Transistors T14 verbunden ist. Der Emitteranschluss von T14 liegt an Masse, während im Kollektorkreis von T14 der Lastwider stand Rl 8 liegt und der Kollektoranschluss mit dem Punkt J verbunden ist. Vom Kollektor anschluss von T14 wird ferner die Basis eines zweiten Transistors T15 mit an Massepotential liegenden Emitter angesteuert, dessen Kollektoranschluss mit dem Punkt I verbunden ist. Die Einspeisung über die Punkte I und J erfolgt über eine Spannungsquelle +Vo, die mit der Mittelanzapfung der Primärwicklung des Leitungstransformators Tr verbunden ist. Die Schaltung 7' ist identisch zur Schaltung 7, wenn man die Punkte I und J vertauscht.

Unter der Voraussetzung, daß es sich um eine symmetrische Schaltung handelt, soll im folgenden die Arbeitsweise nur einer Schaltungshälfte

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beschrieben werden. Die beiden Schaltungshälften nehmen zu jedem Zeitpunkt die komplementären Zustände ein. Im Ruhezustand ist zumindest ein Eingang der ODER-Schaltung 10 positiv. Der Transistor TIl ist dann nicht leitend und der Strom L , am Punkt M

ist Null. Durch die Widerstände Rl5 und R16 fliessen konstante Ströme 115 bzw. 116, deren Summe einen Basisstrom I für den Transistor

» β

T14 liefert. Dieser wird leitend, hält Transistor Tl5 im nichtleitenden Zustand und sorgt so für den hohen Spannungspegel am Punkt i. Zum Zeitpunkt t3 (Fig. 4a) sind gleichzeitig alle Eingangs signale der ODER-Schaltung negativ. Dadurch werden die Schaltungen 10 und 8 umgeschaltet, so daß der Basisstrom des Transistors T14 auf einen negativen Wert abfällt, wodurch der Transistor gesperrt wird und ein Null-Pegel am Punkte i zustande kommt. Sobald das Abtastsignal V

wieder positiv wird, wird der Strom I Null, der Strom 115 teilt sich w jedoch zwischen D8 und D9 und damit zwischen T13 und T15. Der Null-

Pegel am Punkt I wird so aufrechterhalten, bis zum Ende des negativen Taktimpulses, wodurch der Kollektorstrom von Tl3 unterbrochen wird. Der Ausgangstransformator überträgt dann einen Impuls von gegebener Dauer und Polarität. Nachdem die Schaltung ihren ursprünglichen Zustand wieder angenommen hat, ist das blosse Vorhandensein eines negativen Taktimpulses zum Setzen der Verriegelungsschaltung 7 unzureichend. Der Strom 115 liefert nicht nur zusammen mit dem Strom 116 einen Anteil, um einen Strom -I zu erhalten, sondern bildet ebenfalls den positiven Basisstrom, durch den Transistor T14 im leitenden Zustand

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gehalten wird. Die Punkte I und J nehmen jeweils komplementäre Zustände an. Die Kreuzkopplung der Lastkreise der Transistoren T14 und T14' bewirkt eine weitere Verriegelungsfunktion, durch die ein gleichzeitiges Ansprechen der Verriegelungsschaltungen 7 und 7* verhindert wird.

Fig. 4a erleichtert die Erklärung der Arbeitsweise der erfindungsge- _Λ

massen Schaltung. Es wird dazu ein Eingangssignal Ve angenommen, sowie es am Eingang des Impulsformers nach einer nicht dargestellten Vor verstärkung und ersten Störbereinigung zur Verfügung steht.

Am Ausgang des Vollweggleichrichters (Fig. 1) erscheint die analoge Spannung Vs, die einen neuen Vergleichs Spannungspegel bzw. Schwellenwertpegel besitzt. Die Spannung Vs steht dann am Ausgang der Stromübernahme schaltung als sogenannte logische Schwellenwertinformation

Vso zur Verfügung, und kann die Werte der Basis-Emitter-Spannungen der Transistoren T2 und T* 2 - V _ annehmen. Aus dem Signal Vs werden dann die Taktinformation V und die Abtastinformation V abge-

H K.

leitet. Die invertierte Vorzeicheninformation -sign steht direkt am Ausgang des Operationsverstärkers C der Halbweg-Gleichrichterstufe zur Verfügung, während der nichtnegierte Wert sign durch das Eingangssignal Ve gebildet wird. Diese beiden Informationen werden in den Schaltungen 10' und 10 digital weiter verarbeitet. Theoretisch werden die Signale auf der Übertragungsleitung die Form V-" aufweisen, wobei

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ihre Anstiegs- bzw. Abfallflanken durch die Bandbreite des Transformators Tr und die Geschwindigkeit der Verriegelungsschaltungen bestimmt sind. Die Polarität der Leitungsspannung V wird festgelegt durch die Polarität des Steuersignals Ve.

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Claims (2)

Patentansprüche

1. Impulsformer schaltung insbesondere zur Regenerierung von bipolaren Impulsgruppen bei PCM-Ubertragungssystemen, bei de_r aus dem empfangenen Signal die den jeweiligen Impuls kennzeichnenden Daten, wie Vorzeichen, Auftritts Zeitpunkt, Taktfrequenz und Betrag, bezogen auf einen in Abhängigkeit vom jeweiligen Scheitelwert veränderlichen Schwellwert, abge- *

leitet und zur Erzeugung eines geformten Ausgangsimpulses benutzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die den auf den Schwellwert bezogenen Betrag (V ) des Eingangs signals (Ve) und das Vorzeichensignal (sign) bildende Schaltung einen Halbweggleichrichter mit einem ersten Operationsverstärker (C) enthält, an dessen invertierenden Eingang (-) das Eingangssignal (Ve) über eine Reihenschaltung eines ersten (R5) und eines zweiten Widerstandes (R6) angelegt ist, dessen nicht-invertierender Eingang (+) an Masse liegt und dessen das invertierte Vorzeichensignal (sign) liefernder Aus gang (O2) über zwei entgegengesetzt gepolte Dioden (DiI, Di2) auf den invertierenden Eingang (-) des Operationsverstärkers (C) bzw. auf den Verbindungspunkt (K) des ersten und zweiten Widerstandes (R5,R6) zurückgekoppelt ist und daß ein zweiter Operationsverstärker (A) vorgesehen ist, dessen nicht-invertier ender Eingang (+) am Verbindungspunkt (K) des ersten und zweiten Widerstandes (R5, R6) liegt, dessen invertierender Eingang (-) über einen dritten Wider-

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«ο

stand (Rl) mit der Eingangsklemme und über zwei Rückkopplung szweige mit seinem Ausgang (Öl) verbunden ist, wobei der erste Rückkopplungszweig einen vierten Widerstand (R2) und der zweite Rückkopplungszweig die Reihenschaltung eines Scheitelwertspeichers (D3, Cl) und eines Tiefpaßfilters (R4, C2) enthält und/oder daß eine symmetrisch aufgebaute logische Verknüpfungsschaltung zur Erzeugung der Ausgangsimpulse dient, daß beide Zweige dieser Verknüpfungsschaltung die Reihenschaltung eines ODER-Gliedes (1Θ, 10^ mit einer bistabilen Verriegelungsschaltung (7,7*) enthalten, deren Rückstellung über eine weitere durch das Taktsignal (V ) gesteuerte Schaltstufe (8, 8') erfolgt, und deren Ausgang (I, J) mit dem Anschluß des Leitungstransformators (Tr) verbunden ist und daß die Eingangssignale der ODER-Glieder (10, 10') von den das Vorzeichen, den Auftrittszeitpunkt und den auf den veränderlichen Schwellwert bezogenen Betrag darstellenden Signalen (sign, V , V_, ) gebildet wer-

K. DO

den, wobei das Vorzeichensignal (sign) dem ersten ODER-Glied (10) direkt und dem zweiten ODER-Glied (10') invertiert zugeführt wird. '

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ODER-Glieder (10,10') sowie die Schaltstufen (8,8') zur Rückstellung der Verriegelungsschaltungen (7,7') aus Stromübernahmeschaltern aufgebaut sind.

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