DE1911678C - Schaltung zur Erkennung bzw Ausre gelung von Pegelschwankungen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Erkennung Empfang von /, (Λ) so stark gestört, daß U₁ <u_a bzw. Ausregelung von Pegelschwankungen, die in (UtKu₁) wird, so entsteht ein Fehler. Storungsdetek-Datenübertragungssystemen, bei denen empfänger- toren versuchen stets, den Entscheidungsbereich der seitig die Signale Schweilvertschaltungen zugeführt eigentlichen Entscheidungsschaltung einzuengen, d.h. werden, deren Ansprechen oder Nichtansprechen die 5 engere Toleranzen für das Signal, an dem die EntEntscheidung für die Zeichenlags des jeweils emp- scheidunggetroffen wird, zu setzen. Da£f^rtbejjgr fangenen Zeichens darstellt, innerhalb der Signale auf- hier interessierenden J^b^^^^um zu den betreten. . ■■:■'-'■■'. rcTtrbe^

In Datensicherungssystemen für Datenübertragung der Demodulation. Hat man U₁ uad U₁ zur Verfügung, auf öffentlichen Femsprechwagen werden mit Vorteil »o so wird ein Signal nur dann für ungestört angesehen, Störungsdetektoren eingesetzt. Sie überwachen die vom wenn entweder U₁ oberhalb einer Schwelle X₁ und übertragung '."Mia! her beim Empfänger eintreffenden gleichzeitig U₁ unterhalb einer Schwelle jy Hegt oder Signale und' πη. den dem Sicherungssystem Störungen wenn U₁ unterhalb einer Schwelle y_x sind gleichzeitig der Empfangssignale, die im Demodulator möglicher- U₁ unterhalb einer Schwelle Jr₁ liegt. Die Empfindlichweise zu Fehlern führen können. Augenblicklich sind 15 keit des Stördetektors ist abhängig vom Abstand der für Datenübertragung im öffentlichen Fernsprechnetz Schwellen- von der Nullinie.-Einen-völlig äquivalenten hauptsächlich Frequenzmodulatoren und -demodula- Detektor irrhält man mH,nur^zwe^l^cjhwellen χ und >, toren (FM-Modems) im Einsatz. Das Modulations- Csvenn. man die Störerkennung an der Differenzjöder verfahren ist bjnjr^^g^nz^umta^tung. Eine positive ^Jmj^^d^^sjginf^aiinungeij^djr jQk|chnchT|r^ Eingangsspannung am Modulator KaFdie Ausssndung so J^ro'nunginTi^^rUi bzw. U₁ -F j|«iurcififühit.
einer sinusförmiger. Spannung höherer Frequenz, eine "Bei den genannten EinricHfüngen"zür Störerkennung negative Aussendung einer solchen niedren Frequenz ist nachteilig, daß die Schwellen, die der Signalqualizur Folge. Typische Werte sind 2100 und 1300 Hz für tätsbcuKeHüng dienen, vgnJHand. eingestellt werden den Datenk'naJ, 450 wtu 390 Hz für den Hüfskanal müssen. Diese Einstellung muß insbesondere dann vor-(Rückmeldekanal). Im Hauptkanal sind damit bis zu as genommess werden, wenn die Datenübertragung in 1200 Umtastungen pro Sekunde, im Hüfskanal bis zu ihrer ^jäc^gindigkeit oder bezüglich dos verwendeten 75 Umtastungen pro Sekunde möglich. Kanafe^iäpjjdsrung erfordert.

Es gibt eine Reihe von Vorschlägen, an welchem WaiapjafSsKe Handeinstellung vermeiden so ist ein Signal und auf welche Art und Weise eine Störer- aufw«nd^i£ und teurer Regel verstärker notwendig,
kennung durchgeführt werden soll. Dabei hat sich 30 Der Erfindung liegt^die"AüTgä&e zugrunde, die geherausgestellt, daß eine Störerkennung vor der De- nannten NachTeile zu beseitigen, insbesondere sollen modulation keine genügend große Korrelation mit den kurzfristig auftretende Pegelschwankungen außer einer tatsächlich entstehenden Fehlern liefen. Entweder unter Umständen erwünschten Anzeige keine weitere wird die Erkennfähigkeit zu gering oder bei empfind- Wirkung entfalten, während langsam oder lang anlicherer Einstellung der Detektoren dis Redundanz 33 dauernde Veränderungen des Pegels die Entscheidungs-(unnötige Fehleranzeige) zu hoch. Wesentlich bessere schwellen im Sinne einer Nachführung beeinflussen Ergebnisse liefert die Störerkennung am demodulierten sollen.

Signal, wie sie beispielsweise in der deutschen /uslege- DieErfindungbestehtd3rin,daßeinerReihenschaltung

JjefirjfJ1. 208jJ32Jbeschrieben ist "--·■-—-^-;—;■'.:■;:"": eines Spitzenwsrtgleichrichiers und eines speichernden

Bei dieser bekannten Anordnung erscheint das de- 40 Verzögerungsgliedes, wobei das Verzögerungsglied aur

modulierte Signal in Form zweier Spannungen U₁ und. solche Pcgelschwankungen weiterleitet, die über eine

U₁ am Ausgang zweier Gleichrichteranordnungen, die vorgegebene Zeitdauer hinaus am Verzögerungsglied

Bandfiltern nachgeschaltet sind, die auf die hohe Fre- anliefen, ein Netzwerk parallel gischaltet ist* dessen

quenz/, und die niedrige Frequenz/, abgestimmt Übertragungsfunktion ihrem Betrag nach < 1 ist. sind. Wird/i empfangen, so nimmt U_x im Idealfall den «j und daß die Ausgänge des Verzögsrungsgliedes und

Wert IZ₁ an, U₁ den WertO, bei Empfang von/_t wird des Netzwerkes mit einem Komparator verbunden

U₁ — 0 und u₃ = 'l/g. Die Differenzu, — U₁ ist positiv sind, der bei Abweichungen der Ausgangsgrößen des

bei Empfang von J₁ ,jggUiy bei.Empfang von J₁. bine Verzögerungsgliedes und des Netzwerkes voneinander

Schweltenschaltung gewinnt daraus in einfäcTierWeise die einen vorgegebenen Wert überschreiten, ein Signal däJWgitalFÄusgangssignal. Störungen auf dem Kanal so abgibt.

haben zur Folge, daß die beiden Frequenzen J_x und /_s Im folgenden* wird die Erfindung in einigsn Aus-

nicht mehr in der sich gegenseitig ausschließenden führungsbeäspielen an Hand der Zeichnung näher

Weise empfangen werden. Verschiedenartige Möglich- erläutert Fi μ. I zsigt das PrinapschaJtbUd. Die

keiten sind denkbar: . Signale w^xlen ium einen über ein-sn Spitzsnwert-

..... . . _ ... ■ ".'·■ 33 gJeichrichter D einem sndchsroden Vsrzcjsrungs-

1) die Ausgangsspannung m einen. Te.lband crre.cht g_{ied Tp} -_fahrrDieSs-O^traiun^eizÄ["hat mcht den Wert IZ₁ bzw. IZ₁, während sie .mande- ^ _Εί§βηϋ^ daß sich seine Aussifsgröße ait

-»» · wj τ m'us a ■ λ '-■· α einer vorgegebenen Verzögerung auf die Eingangs-

2) in be.denT_eilbändern wird ue Ausgangsspannung ^0^ einsteilt, dies ab« nur dann eintritt, wenr die zu Nun, . .-..c .,#,. 60 Eingangsgröße eine bestimmte Zdt lang am Eingang

3) m^baden Te,Mndern tritt Ener^e auf, wobei",: :■ da'Ve^gemngsgHedes ansteht Ein sokhes Vstü < u, S Ui ana υ < u_s s.c/, ist zögeruTig3|3J«d ist 't^lclnmssüut3MS& aca- ineall-.-

Kritisch sind die Fälle 2) und 3). Fall 1) führt zu kei- wcfcnTrSraJkl zu άζτ Reiiwnschaituns aus^ösn Baunem Fehler, solange er nicht in Fall 2) übergeht In teilen i> und J? iat ein Hslzwsrk (F) geschaltet, dessen fall 2) kann die Entscheidungsschaltung keine ein- 63 übertragungsfunktion jhrsjn Betrau nach <1 ist deutige Entschciduns trefTsn: die Wahrschein.Hchkeit Die Ausgangsgrößen dsr Bauteile TP und F werdsn für eine Fehlentscheidung wird 0,5. Fall 3) geht im1 einem Komparator K z^p-führt. Dieser vsrgieicht die Ergebnis in Fall 2) über, wenn u, = U₁ wird. Wird der Auspnga^ßße» miteinander und gibt bell·Überschrei·

afc.

Verhältnisses diener Größen

—"—"—

s eea άα Sigazlpcgd am Eingang der Schaltung ¥ι$. tkarasBbfc Pegdschwankungen aufweist,

. fischend der Obcrtragungsfunk-

«fes Ncxzvtrbes F vermindert unmittelbar zum

fdaafca. über den anderen Zweig der rg joioc* »erdensie nicht writergeleit?t, so 4er? rmatsa Eingang dcT^omparators K ein SL^Sl^^i wird, überschreiten die b

ι «β vorgegebenes Maß, so erfolgt durch der Komparator Anzeige.

._ „... **?ⁿkungen Jm obigen Sinne ι die auszuwertenden Signale. Der Kornpara-

''anderen ÄfifÖfäCTungen an das Datenübertragungslystem auch möglich, das Ausgangssignal des Komparator K ab Störanzeige auszunutzen.

Handelt es sich jedoch um langsame Pegelschwankungcn oder dauert die Pegelvci änderung jänger an, so läuft die Ausgangsgröße des VerzögerüngsgHedes TP allmählich auf einen neuen Wert ein, so daß der Komparator entweder überhaupt nicht oder nicht mehr eine als Anzeige dienende Ausgangsgröße abgibt.

F J-IfA ^Α'# ^eme einfache Realisierung für die SeRcTOcnaltung aus den Bauteilen D und TP. Als Spitzenglekhrichter findet eine einfz;he Diode Verwendung, das Verzögerungsglied TP ist ein Tiefpaß-AC-Glied. Hierbei wird der Kondensator C über einen ersten Widerstand R₁ aufgeladen und über einen zweiten Wicerstand A₁entladen. Das Netzwerk F läßt sich gemäß Fig.3 als Reihenschaltung von in Durchlaßrichtung betriebenen Dioden (deren Anzahl von den Systemparametern abhängt), als in Sperrichtung betriebenen Zentrdiode oder als ohmscher Spannungsteiler realisieren.

In Weiterbildung der Erfindung wird eine Schaltung mit einer oberen und einer unteren Schwelle dadurch realisiert, daß die Schaltung nach F i g. 1 sgeifach vorgesehen wird, wobei lediglich die Diodenpolung entgegengesetzt gewählt wird. Die Bezeichnung der Elemente in FJ jjj. ^-entsprichtder in F i > 1 wobei lediglich durch die lndizies 1 und 2 die Zugehörigkeit zur oberen bzw. rar unteren Schwelle angedeutet wird. In weiterer Ausgestalturl der Erfindung werden die Ausgänge der Komparator«) K₁ bzw. K₁ einem logischen ϊ/r.tzwerk L zugeführt, das die wertere Signalauswertung vornimmt.

Die Bedingungen für die Abgabe eines Ausgangssignals für die Komparatoren lassen sich wie folgt formulieren. Wenn die Spannungen an den Eingängen des Komparator ATj mit U₁₁ und U_lt bezeichnet werden, so entsteht ein Ausgangssignal an K, dann, wenn - . ·'·. ·.■ ■ _:s: ■. ■■■ '

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ist. Entsprechend gibt der Komparator K_t ein Ausgangssignal ab, wenn für seine Eingangsgrößen U_n und U_n gilt:

ti/..!

Die Größen e, und e, sind größer als O und werden durch die Netzwerke F₁ bzw. F₁ eingestellt.

-Fifr-j zeigt e"» ^von den bisher geschilderten Schaltungen abweichenden Ausführungsform für die Reihenschaltung aus Spitzenwertgleichrichter und Verzögerungsglied (Tiefpaß). Zum "einen sind die Widerstände R₁ und A₁ nach Fi g, 2 hier als Potentiometer ausgebildet, um durch Einstellung der Tiefpaßparameter das »Nachlaufen« der Schwellen betragsmäßig variieren zu können. Weiterhin ist ein Schalter Γ vorgesehen, der die

to Schaltung nur zu solchen Zeiten einscnialtet. in denen dis Mitte der jeweils gesendeten Datenzeichen anliegt (getakteter Betrieb). Dieser Schalter T kann extern angesteuert werden. .

Um die Verzögerungszeit, des Verzögerungsgliedes

»5 TP (hier also des Tiefpasses) bei getaktetem und ungetaktetem Betrieb glekhzuhallen, ist entsprechend dem Tastverhältnis der den Schalter Γ betätigenden Impulse eine Umschaltung der Ladewiderstände für den Kondensator C vorgesehen R₁ bzw. A₁'.

ao Die Schaltung nach F i g. 5 zeigt außerdem eine einfache und vorteilhafte Möglichkeit, den Variationsbereich der Schwellwerte zu begrenzen. Diesem Zweck dienen über Spannungsteiler P₁, P_t vorgespannte antiparallelgeschaltete Dioden D₃, D₁, die dem Vsrzöge- rungsglied TP nachgeschaltct sind und jeweils eine untere und obere Grenze für den Aussteuerbereich festlegen. Durch diese Bcgrenzerschaltung wird die

Schaltung übersteuerungssicher gemacht. Schließlich zeigt die Schaltung nach F i g. 5 noch

eine vorteilhafte ausgangsseitige Ausbildung, indem dem Verzögerungsglied JPein Impedanzwandler nachgeschaltet wird, der dieses belastungsunabhängig macht. Dieser Impedanzwandler kann beispielsweise ein als Spannungsfehler geschalteter FcJdcffekttransi stör FET sein. Dieser Feldeffekttransistor besitzt einen Kollcktorwidcrstand mit Potentiometerabgriff, uai die negative Vorspannung der Steuerelektrode gegenüber dem Kollektor zu kompensieren. Statt des FET kann auch ein Transistor verwendet werden.

F i g. 5 zeigt nur eine Schaltung, die eine entsprechende Wirkung in die nach F i g. 2 aufweist, so daß für eine Gesamtschaltung nach F i g. 4 die Schaltung nach F i g. 5 wiederum doppelt vorzusehen wäre.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Schaltung zur Erkennung bzw. Ausregelung von Pegelschwankungen, die in Datenübertragungssystemen, fbei denen eropfängerseitig die Signale Schwellwertschaltungen zugeführt werden, deren Ansprechen oder Nichtansprechen die Entscheidung für die Zeichenlage des jeweils empfangenen Zeichens darstdlL/innerhalb der Signale auftreten, dadurch gekennzeichnet, daß einer Reihenschaltung eines SpitzenwertgleichrichtersiD) und eines speichernden Verzögerungsgliedes (TP), fwobei das Verzögerungsglied (TP) nur solche Pegelschwankungen weiterleitet, die über eine vorgegebene Zeitdauer hinaus am Verzögerungsglied

   anliegenjein Netzwerk (F) parallel geschähet ist, dessen Dbertragungsfun'ition ihrem Betrag nach < 1 istjund daß die Ausgänge des Verzögerungsgliedes \TP) und des Netzwerkes (F) mit einem !Comparator (K) verbunden sind, der bei Ab weichungen der Ausgangsgrößen des Verzögerungs gliedes und des Netzwerkes voneinander, die einen vorgegebenen Wert überschreiten, ein Signal abgibt.

   2. Schaltung nach Anspruch I, dadurch gekenn-

   1 911 C78

   zeichnet, daß das Verzögerungsglied (TP)j
   paß ausgebildet ist " "7^= ~ t; P _Λ ,,=. ^^Schaltung nach Anspruch 1 οβφΈί dadurdi gekennzeichnet, daß das Netzwerk (F) ab ohmscher Spannungsteiler ausgebtldetist-s

   4. SchaltungTmcFTAnspruch 1 oder'2, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk (F) als Reihen- · schaltung von in Durchlaßrichtung betriebenen Dioden ausgebildet ist ν

   " srSchaltung nach Anspruch 1 ode^-2, dadurch gekennzeichnet daß das Netzwerk (F) als in Sperrrichtung betriebene Zenerdiode ausgebildet ist

   6. Schaltung naciTmem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch* gekennzeichnet, daß der Spitzenwertgleichrichter (D) eine Diode aufweist »5

   7. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Polarität des übertragenen Signals die Bauteile (D, TP, F und K) mehrfach vorgesehen sind.

   8. Schaltung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch ge- so

   kennzeichnet, daß ein Schalter (21 vorßessbsn ist, der der Schaltung die übertragenes Signale nur zum Zeitpunkt der Signalmitte ruf ührt.

   9. Schiltung each einem asu Ansprüche 1 bis S₁ dadurch gekennzeichnet, daß dem Verzögirungl·· glied (TP) ein als Emitterfolgsr betriebener Transistor oder Feldeffekttransistor (FET) n&chgsschaitet ist

   10. Schaltung nach Anspnrh⁰, dadurch gekennzeichnet, daß dsr Emittsrwiderctand des Transistata oder FdddTekttr&nsistors (FET) al* Potentiometer ausgebildet ist

   • 11. Schaltung nach eißsa der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, άζΔ der Tief caß (TP) einstellbare ohrascbe Widerstände aufllsfif⁸*'⁸* ·

   12. Schaltung nach einsia der AnsprüiÄs 1 bis 11, dadurch l^kenazdchnet, deß eins BsgreazsrschaltuniTßus zwei EQtiparsilsl^sschalietsn vortsspannten Dioden (D^, DJ dem Versö^sruagsslied (TP) oachi^sch&ltet ist.

   Kicoti 1 Elstt Zeichnungen