DE1812453C3

DE1812453C3 - Circuit to differentiate between Vmp \ i \ sio \ 9eT> vnteischteöYiclnet frequency

Info

Publication number: DE1812453C3
Application number: DE19681812453
Authority: DE
Inventors: Josef Dr.; Auer Arno Dipl.-Ing.; Wien Cerny
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1967-12-04
Filing date: 1968-12-03
Publication date: 1976-09-30

Description

4040

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Unterscheidung von innerhalb verschiedener Zeiträume in ein und demselben Kanal auftretenden Impulsfolgen unterschiedlicher Frequenz, bei der dem einen Eingang eines Koinzidenzglieds die jeweils auszuwertend':¹ Impulsfolge nach Umsetzung in Nadelimpulse über eine monostabile Kippstufe und dem zweiten Eingang dieses Koinzidenzglieds diese Impulsfolge definiert verzögert zugeführt und diese Verzögerungszeit größer als die Eigenzeit der monostabilen Kippstufe ist.The invention relates to a circuit for distinguishing between pulse sequences of different frequencies occurring within different periods of time in one and the same channel, at which one input of a coincidence element is to be evaluated in each case: ¹ pulse sequence after conversion into needle pulses via a monostable multivibrator and the second input of this coincidence element Pulse sequence is supplied with a defined delay and this delay time is greater than the proper time of the monostable multivibrator.

Eine derartige Schaltung ist aus der Zeitschrift »AEÜ«, Band 16, 1962, Heft 7, S 359 bis 363, für einen Frequenzdiskriminator bekannt, bei dem eine innerhalb eines gewissen Frequenzbereichs auftretende Impulsfolge anzeigbar ist. Dieser Diskriminator wirkt demnach wie ein Bandpaß mit nachgeschaltet et Anzeigeeinrichtung. Such a circuit is from the magazine "AEÜ", Volume 16, 1962, Issue 7, S 359 to 363, for one Frequency discriminator known in which a pulse train occurring within a certain frequency range can be displayed. This discriminator therefore acts like a bandpass filter with a downstream display device.

Bei dieser Schaltung gelangt das Eingangssignal sowohl direkt als auch um einen konstanten Irequenzunabhängigen Betrag verzögert auf je eine Bcgrenzerstu- <*> fe. Aus den gleichsinnigen Nulldurchgängen der begrenzten Signale werden Triggerimpulse abgeleitet, die zur Erzeugung von Impulsen definierter Breite benutzt werden. Diese Impulse werden einer Koinzidenztorschaltung zugeführt, an deren Ausgang nur dann ein Impuls erscheint, wenn das EingangssignEil innerhalb des vorherbestimmten Frequenzbereichs liegt.With this circuit, the input signal arrives both directly and around a constant frequency-independent Amount delayed to one limit tax per <*> fe. Trigger pulses are derived from the zero crossings of the limited signals in the same direction, the can be used to generate pulses of a defined width. These pulses become a coincidence gate at the output of which a pulse only appears if the input signal is within of the predetermined frequency range.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine derartige Schaltung mit Tiefpaß- bzw. Hochpaßcharakter zu realisieren. Sie soll sich insbesondere für datenverarbeitende Einrichtungen eignen und sich durch einfachen Aufbau sowie hohe Sicherheit der Funktion auszeichnen. Sie soll weiterhin eine rasche Unterscheidung zweier Impulsfolgen hinsichtlich ihrer Impulsfrequenz ermöglichen, ohne eine Umformung der Frequenzen in proportionale Analoggrößen, wie Ströme oder Spannungen, durchführen zu müssen.The object on which the invention is based is to develop such a circuit with low-pass or Realize high pass character. It should be particularly suitable for data processing facilities and are characterized by a simple structure and a high level of functional reliability. She should continue a rapid Make it possible to distinguish between two pulse trains with regard to their pulse frequency without a conversion of the frequencies in proportional analog quantities, such as currents or voltages.

Diese Aufgabe wird bei einer Schaltung der einleitend geschilderten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Unterscheidung zweier Impulsfolgefrequenzen die verzögerte Impulsfolge als Nadelimpulsfolge am zweiten Eingang des Koinzidenzgliedes liegt und die monostabile Kippstufe derart ausgelegt ist, daß sie auch durch jeden innerhalb ihrer Eigenzeit (Standzeit) eintreffenden Impuls erneut gesetzt wird und eine Eigenzeit größer als die Impulsfolge mit der höheren Foigefrequenz hat und der Ausgang der monostabilen Kippstufe gegebenenfalls über ein Umkehrglied an dem ersten Eingang des Koinzidenzglieds liegt und die Verzögerungszeit des Verzögerungsglieds außerdem kürzer als die Impulsfolgezeit der Impulsfolge mit der kleineren Folgefrequenz ist.This object is achieved according to the invention in a circuit of the type described in the introduction in that the delayed pulse train is located as a needle pulse train at the second input of the coincidence element in order to distinguish between two pulse train frequencies and the monostable multivibrator is designed in such a way that it also arrives within its own time (idle time) Pulse is set again and has a proper time greater than the pulse train with the higher sequence frequency and the output of the monostable multivibrator is possibly via an inverting element at the first input of the coincidence element and the delay time of the delay element is also shorter than the pulse train time of the pulse train with the lower repetition frequency .

Zur Erzielung eines bleibenden Signals während der Dauer des Auftretens der anzuzeigenden Impulsfrequenz ist es vorteilhaft, wenn an den Ausgang des Koinzidenzgatters eine weitere monostabile Kippstufe angeschlossen ist, deren Eigenzeit (Rückkippzeit) größer ist als die Impulsfolgezeit der Ausgangsimpulsfolge des Koinzidensgatters mit der geringsten Impulsfolgefrequenz, die noch ausgewertet werden soll.To achieve a permanent signal for the duration of the occurrence of the pulse frequency to be displayed it is advantageous if a further monostable multivibrator is connected to the output of the coincidence gate is connected, whose proper time (rollback time) is greater than the pulse train time of the output pulse train of the coincidence gate with the lowest pulse repetition frequency that is still to be evaluated.

An Hand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments.

Die Zeichnung zeigt in den F i g. 1 und 2 zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung und in F i g. 3 ist eine Schaltung zur Umwandlung von Schwingungen in Nadelimpulse, wie sie allenfalls für die Zwecke der Erfindung benötigt wird, dargestellt. F i g. 4a zeigt das ankommende, zu trennende Impulsgemisch, während F i g. 4b und 4c die Eigenzeit ft des monostabilen Multivibrators bzw. die Verzögerungszeit i⁴ des Verzögerungsgliedes zeigt. F i g. 5 stellt die in den verschiedenen Gliedern auftretenden Ausgangsimpulse in der Ausführungsform nach F i g. 1 dar, während F i g. 6 diese Impulse in der Ausführungsform von F i g. 2 zeigt.The drawing shows in FIGS. 1 and 2 two exemplary embodiments of the invention and in FIG. 3 shows a circuit for converting vibrations into needle pulses, as is possibly required for the purposes of the invention. F i g. 4a shows the incoming pulse mixture to be separated, while FIG. 4b and 4c show the proper time ft of the monostable multivibrator and the delay time i ^{4 of} the delay element. F i g. FIG. 5 shows the output pulses occurring in the various elements in the embodiment according to FIG. 1, while F i g. 6 these pulses in the embodiment of FIG. 2 shows.

Die Impulsfolge, die in zwei diskreten Impulsfrequenzen, wie in Fig.4a dargestellt, auftritt, wird, sofern sie in Form von Nadelimpulsen vorliegt, an die Eingangsklemme 1 der Ausführungen nach den F i g. 1 und 2 gelegt. Von dort gelangt die Impulsspannung einerseits an den Eingang einer monostabilen Kippstufe 2 und andererseits an ein Verzögerungsglied 3. Die Ausgänge der Kippstufe 2 und des Verzögerungsgliedes 3 sind an die Eingänge eines Koinzidenzgatters 4 geschaltet. Bei der Ausführung nach F i g. 2 ist zwischen dem Ausgang der Kippstufe 2 und dem Eingang des Koinzidenzgatters 4 zusätzlich ein Umkehrglied 5 eingeschaltet. Die Kombination der Teile 5 und 4 kann selbstverständlich auch durch ein Und-Nicht-Gatter ersetzt werden. An den Ausgang des Koinzidenzgatters 4 ist eine weitere monostabile Kippstufe 6 angeschlossen.The pulse train, which occurs in two discrete pulse frequencies, as shown in Fig.4a, is provided it is in the form of needle pulses to input terminal 1 of the embodiments according to FIGS. 1 and 2 laid. From there, the pulse voltage arrives on the one hand at the input of a monostable multivibrator 2 and on the other hand to a delay element 3. The outputs of flip-flop 2 and delay element 3 are connected to the inputs of a coincidence gate 4. In the embodiment according to FIG. 2 is between the output of the flip-flop 2 and the input of the coincidence gate 4, an inverter 5 is also switched on. The combination of parts 5 and 4 can of course also be replaced by an and-not gate will. Another monostable multivibrator 6 is connected to the output of the coincidence gate 4.

Voraussetzung für eine einwandfreie Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltung ist, daß die an der Eingangsklemme 1 ankommenden Impulse Nadelimpulse sind, deren Impulsbreiten also wesentlich kleiner sind als die Impulspausen. Um die erfindungsgemäße Schaltung für Impulsfolgen mit beliebig geformten Im-A prerequisite for proper operation of the circuit according to the invention is that the Pulses arriving at input terminal 1 are needle pulses, so their pulse widths are much smaller are than the pulse pauses. In order to use the inventive circuit for pulse trains with any shaped im-

pulsen anwenden zu können, ist zusätzlich eine Einrichtung zur Umformung dieser Impulse in Nadelimpulse vorgesehen, die etwa so aufgebaut ist. wie die in F i g. 3 dargestellte Schaltung. Diese dient im vorliegenden Fall dazu, aus einer sinusförmigen Wechselspannung Nadelimpulse zu gewinnen, acren Impulsfrequenz gleich ist der Frequenz dieser Wechselspannung. Diese Wechselspannung wird an die Eingangsklemme 7 angelegt und mittels einer Impulsformerstufe 8 in Rechteckimpulse umgeformt, deren Flanken z. B. über ein Differenzierglied zur Erzeugung der Nadelimpulse dienen. Nach einer Einweggleichrichtung steht je voller Schwingungsperiode der angelegten Sinusspannung jeweils ein einziger Nadelimpuls zur Verfügung. Verwendet man jedoch statt der Einweggleichrichtung eine Zweiweggleichrichtung, so erhält man je voller Schwingungsperiode zwei verwendbare Nadelimpulse, was doppelte Frequenz und halben Fehler ergibt.To be able to use pulses is also a device for converting these pulses into needle pulses provided, which is structured something like this. like that in Fig. 3 circuit shown. This is used in the present The case for obtaining needle pulses from a sinusoidal alternating voltage, acren pulse frequency is the same as the frequency of this alternating voltage. This alternating voltage is applied to input terminal 7 and transformed by means of a pulse shaper 8 into square-wave pulses, the edges of which z. B. via a differentiator serve to generate the needle pulses. After a one-way rectification, each is full Oscillation period of the applied sinusoidal voltage each time a single needle pulse is available. Used however, if instead of one-way rectification a full-wave rectification is used, then each full oscillation period is obtained two usable needle pulses, which gives double the frequency and half the error.

Bei der Schaltung nach der F i g. I löst eine Impulsfolge, deren zeitlicher Abstand fi zwischen den einzelnen Impulsen kleiner ist als die Eigenzeit η der monostabilen Kippstufe 2 ist, ein Ausgangssignal (F i g. 5d) von Glied 4 aus. Bei der Schaltung nach der F i g. 2 löst die Impulsfolge ein Ausgangssignal im Glied 4 aus, deren einzelner zeitlicher Abstand ß zwischen den Impulsen größer ist als die Verzögerungszeit to. Die monostabile Kippstufe 2 liefert nach Auftreten eines Nadelimpulses am Eingang 1 ein Ausgangssignal, das bis knapp vor dem Auftreten eines Ausgangsimpalses am Verzögerungsglied 3 andauert.In the circuit according to FIG. I triggers an output signal (FIG. 5d) from element 4, a pulse sequence whose time interval fi between the individual pulses is smaller than the proper time η of the monostable multivibrator 2. In the circuit according to FIG. 2, the pulse sequence triggers an output signal in element 4, the individual time interval β between the pulses of which is greater than the delay time to. The monostable multivibrator 2 supplies an output signal after a needle pulse occurs at input 1, which signal lasts until just before an output pulse occurs at delay element 3.

Wenn die Impulsfolgezeiten der ankommenden Impulse größer sind als die der vorgegebenen charakteristischen Frequenz η > to, so bei der Ausführung nach F i g. 1 zu keiner Koinzidenz der Eingangssignale am Koinzidenzgatter 4, welches daher gesperrt bleibt und es wird auch kein Ausgangssignal gegeben. F i g. 5a zeigt die Impulse am Ausgang des monostabilen Multivibrators 2, Fig. 5b jene am Ausgang der Verzögerungsstufe 3. Bei den Impulsfolgen mit der kleineren Frequenz kommt es am Ausgang des Koinzidenzgat-If the pulse repetition times of the incoming pulses are greater than those of the specified characteristic frequency η > to, then in the case of the embodiment according to FIG. 1 does not result in any coincidence of the input signals at the coincidence gate 4, which therefore remains blocked and no output signal is given either. F i g. 5a shows the pulses at the output of the monostable multivibrator 2;

ters 4 also zu keinen Impulsen, wie F i g. 5c zeigt, so daß auch am Ausgang der folgenden monostabilen Kippstufe 6 kein Signal auftritt (F i g. 5d).ters 4 therefore to no impulses, like F i g. 5c shows so that also at the output of the following monostable multivibrator 6 no signal occurs (FIG. 5d).

Bei der Ausführung nach F i g. 2 wird hingegen in diesem Fall durch das an den Ausgang der Kippstufe 2 angeschlossene Umkehrgiied 5 ein Signal an das Koinzidenzgatter 4 geliefert. F i g. 6c zeigt die Impulse am Ausgang des Koinzidenzgatters 4, das mit dem Impuls aus dem Verzögerungsglied 3 (F i g. 6b) zusammenfällt.In the embodiment according to FIG. 2, on the other hand, is in this case sent to the output of flip-flop 2 Connected reversing element 5 supplied a signal to the coincidence gate 4. F i g. 6c shows the pulses am Output of the coincidence gate 4, which coincides with the pulse from the delay element 3 (FIG. 6b).

Das Koinzidenzgatter 4 gibt daher einen Impuls ab, der an den Eingang der monostabüen Kippstufe 6 gelangt. Diese Kippstufe 6 weist eine größere Eigenzeit auf, als die längste vom Koinzidenzgatter 4 gelieferte Impulsfolge. Die Kippstufe 6 liefert also immer bei Auftreten von Impulsen am Ausgang des Koinzidenzgatters 4 eine konstante Ausgangsspannung.The coincidence gate 4 therefore emits a pulse that reaches the input of the monostable flip-flop 6. This flip-flop 6 has a greater proper time than the longest pulse train supplied by the coincidence gate 4. The flip-flop 6 always delivers when it occurs of pulses at the output of the coincidence gate 4 a constant output voltage.

Wenn dagegen die Impulsfolgezeiten der ankommenden Impulse kleiner sind als die Eigenzeit des monostabilen Multivibrators 2. so fallen die vom Verzögerungsglied 3 gelieferten Impulse, bei der Ausführung nach F i g. 1, mit dem Signal vom monostabilen Multivibrator zusammen, das Koinzidenzgatter 4 liefert einen Impuls für jeden verzögerten Primärimpuls und der monostabile Multivibrator 6 demgemäß eine Ausgangs-If, on the other hand, the pulse repetition times of the incoming pulses are shorter than the proper time of the monostable multivibrator 2, then the pulses delivered by the delay element 3 fall in the embodiment according to FIG. 1, together with the signal from the monostable multivibrator, the coincidence gate 4 supplies a pulse for each delayed primary pulse and the monostable multivibrator 6 accordingly provides an output

spannung.voltage.

Bei der Ausführung nach F i g. 2 ist hingegen in diesem Γώϋ durch die Umkehrung in der Umkehrstufe 5 am Koinzidenzgatter 4 beim Eintreffen der verzögerten Impulse kein Signal vom monostabilen Multivibrator 2 vorhanden. Dementsprechend gibt das Koinzidenzgatter 4 keinen Impuls ab und auch der Multivibrator 6 gibt keine Spannung ab.In the embodiment according to FIG. 2, however, is in this Γώϋ due to the inversion in the inversion stage 5 no signal from the monostable multivibrator at the coincidence gate 4 when the delayed pulses arrive 2 available. Accordingly, the coincidence gate 4 does not emit a pulse, and neither does the multivibrator 6 does not emit any voltage.

Es wird also von der Schaltung nach F i g. 1 ein Ausgangssignal geliefert, wenn die am Eingang 1 ankommenden Nadelimpulse eine höhere Frequenz haben als die charakteristische Frequenz, während die Schaltung nach F i g. 2 im entgegengesetzten Sinn ieagiert. Es lassen sich somit zwei bestimmte Impulsfrequenzen, von denen die eine oberhalb und die andere unterhalb dieser charakteristischen Frequenz liegt, unterscheiden.The circuit according to FIG. 1 an output signal delivered when the needle pulses arriving at input 1 have a higher frequency than the characteristic frequency, while the circuit according to FIG. 2 acts in the opposite sense. Leave it There are thus two specific pulse frequencies, one above and the other below it characteristic frequency is different.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Circuit to differentiate between different time periods in one and the same channel occurring pulse trains of different frequencies, at the one input of a coincidence element the pulse sequence to be evaluated in each case after conversion into needle pulses via a monostable multivibrator and the second input of this Coincidence element this pulse sequence is supplied with a defined delay and this delay time is greater than the proper time of the monostable multivibrator, characterized in that jmr distinction two pulse train frequencies the delayed pulse train as needle pulse train on the second Input of the coincidence element (4) is and the monostable multivibrator (2) is designed such that it also by everyone within their own capacity (service life) incoming pulse is set again: and * o becomes a proper time greater than the pulse train with the has higher repetition frequency and the output of the monostable multivibrator may have a Inversion element (5) is connected to the first input of the coincidence element (4) and the delay time of the The delay element (3) is also shorter than the pulse train time of the pulse train with the lower repetition frequency is.

2. Circuit according to claim 1, characterized in that that a further monostable multivibrator (6) is connected to the output of the coincidence gate (4) whose proper time (rollback time) is greater than the pulse train time of the output pulse train of the coincidence gate with the lowest pulse repetition frequency that are still to be evaluated target.