DE1948726A1 - Impulsmoduliertes Dekodiersystem - Google Patents

Description

»ATENTI NOINIEURE F.W. HEMME Rl CH -GERO MÖLLER -D. OR OfSl 21 642 j 948726 DDI$IL0O«F JO HOMIiIOEISTRAISt 5 - bh -

22.9.1969 - Bl-

Tokyo Shlbaura Electric Co,Ltd., Kawssakl-ahi. Japan Titelt Impulsmoduliertes Dekodiersystem

Die hier vorliegende Brfindung beflißt sich mit einem impulsmodulierten Dekodierungssystem zum Umsetzen von Digitalsignalen in Analogsignale.

Zu den Digital-Analog-Umsetzerschaltungen, welche Verwendung finden bei Dekodierungsvorriehtüngen von inroulsmödulierten Übertragersystemen, bei lokalen Dekodierungsvorrichtungen in Kodierungsvorrichtungen mit Rückkopplung von Sendevorrichtungen, gehören spannungsgeschaltete Kettenwiderstandsschaltungen , stromgesehaltete Xettenwiderstandsechaltungen, stromgeschaltete Schaltungen mit Belastungswiderstand oder belaetungsstrorageschaltete Summierechaltungen, wie dies mit Fig. 1 dargestellt wird. ■ ,

Alle diese Schaltungen, welche als Hochgeschwindigkeits-Deko« diervorrichtungen bekannt sind, setzten Digitalsignale dadurch in Analogsignale um," daß von der Stromquelle oder Spannungsquelle aus zwei unterschiedliche Spannungswerte oder Stromwerte aufgeschaltet werden für jede Ziffer oder jedes Bit des Digitalsignales, nämlich "+E" oder »-E· oder "+I" und "-I".

Diese Digital-Analog-Umsetzerschaltungen verlangen „ um eine genügende Dekodierungsgenauigkeit zu erbringen, eine sehr,sehr genaue Tolerierung der den Widerständen dieser Schaltungen, der den Spannungsquellen oder Stromquellen dieser Schaltungen zugeordneten Widerstandswerte, Spannungswerte oder Stronwerte.

Besonders die epraoh-impulsmodulierten Übertragungseysteme, bei welchen ein ZusaiamendrUcken oder ein Auseinanderrücken in digitaler Hinsicht Verwendung findet«, um eine Verbesserung der Geräuscheigenschaften zu erreichen, verlangen nahe dem Nullpegel des analogen Spraohsignales eine äußerst genaue Dekodierungsgenauigkeitt yindet nun ein konventionelles De-

<tz 1-9.487Ζβ

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-8 2.

kodierungssystero Verwendung, dann hätten, wie nachstehend. im Detail noch ausführlich beschrieben werden wird, die erforderlichen Widerstände, die erforderliehe Spanmingsquel-Ie oder die Strornquplle einen uncraktisehen Wert, einen nicht praktikabelen Wert.

Um ein Beispiel anzuführen, wird die nachstehend gegebene Beschreibung auf eine spannungsgeschaltete Kettenwiderstands!· schaltung, wie diese mit PIg. 2A dargestellt wird, bezogen. Dieser Schaltung sind die Spannungsquellen B , E....., B ^, welche jeweils einer anderen Ziffer oder einem anderen Bit des Digitalsignales entsprechen, zugeordnet. Diese Spannungsquellen sind derart geschaltet, daß sie, wie dies aus FLg. 2B hervorgeht, über die Schalter S , S., ..»,-'S. «, S,_t -$»..,·.., S_n * irgendeinen der Spannungswerte "+S* und "-E* auf schal ten.

Mit den Soannungsquellen E ,B₄, ...,B ₄ sind zugehörige ■ ox n—1

Widerstände verbunden, von denen ,leder Widerstand jeweils einen Widerstandswert von 2R hat. Diese Widerstände sind wiederum mit Widerständen verbunden, welche einen Widerstandewert von R besitzen. Auf die äußersten Heiamen der Schaltung sind Widerstände» derart geführt, daß der resultierende Widerstandswert 2R beträgt.

Nun wird angenommen, daß in der dargestellten lettemsideretandsschaltung der Fehler oder die Abweichung bei den Widerständen des in Reihe geschalteten Zweiges jeweils £& _f 4ψ,·· 'tffi-* beträgt, während die Fehler oder Abweichungen bei den Widerständen des P&rallelzweiges sich jeweils KQf^o₁ ^f4 , · · 'i <i'*-4 beläuft. Wetterhin wird angenommen, daß die Spannungsquellen keinen Fehler oder keine Abweichungen aufweisen. Das-Kode-Digital signal, dieses Wiedergegeben als natürliches Binär-Digital symbol mit η Bits oder η-Ziffern ("CM^ ... C^₁), wobei

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C_o die wichtigste Ziffer ist, während C * die am wenigsten wichtigste Ziffer ist.

Die Schalter S, (i ■ O, 1, ..., n-1) werden entsprechend den Werten der jeweiligen Ziffern oder Bits C. ( i ■ 0, 1, ..., n-1) geschaltet, wobei "+E* oder "-E" entsprechend dem Wert von C. geschalt et wird, welcher jeweils "I" oder "0* ist.

Die den Spannungsaueilen entnonmene Spannung E. beträgt

\ - (2C₁-I)_-E^eC₁E (1)

In dieser Formel ist et . =* (EC. - 1) mit i » o, ..., 1, ... n-1. D^mit läßt sich aber die an der Klemme P anstehende

Ausgsrgssnarnung E_A durch die nachstehend gegebene

Ausgang

Formel ausdrücken:

n-1

jg s E 5Γ7 2¹¹-¹ (i + A )

Ausgang ~n + 1 S $ et i . ** i' *"*

i » 0

In dieser Formel ist Δ , der Fehler oder die Abweichung der AusgangsSpannung vom theoretischen odererrechneten Wert. Wird der größte absolute Wert der Widerstandefehler oder Widers tandsabweichungen Sa ■ O 4 < · · · £ » - M und ^e. <£| / * · · <f μ - A durch 4 γ wiedergegeben, dann beträgt A .s

, i »0, 1, ..... n-1 (3)

Weil nahe dem Nullpegel des Analogsignales die Genauigkeit für das digitale Auseinanderziehen der Fehler oder Abweichungen in diesem Bereich besonders wichtig ist, wird auch das Amseinanderziehen der Fehler oder Abweichung in dieser Nachbarschaft in Betracht gesogen . Die dem Nullpegel am nächsten liegenden Digitalsignale sind (100 ... 00) und (011 ... 11). Der dem Digitalsiffnal (100 ... 00) entsprechende analoge Signalausgang ist:

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-EV-

(100 ... 00) » ψ^τγ- Γ 2ⁿ ti* K^ ²^¹ ί"^{1 +}Αΐ>-

ana.] op ■ 2

2² (1 + 4^) - 2(1 + i_n

Das dem Digitalsigna] (OH ... U) entsprechende» analoge AusgangssijPjiPl beträgt dann somit:

(100 ... 00) » —£-rr Γ-2^η(ι

analog . 2 ' ^L

(5)

Die Differenz zwischen den beiden Analogwerten ist aus den Gleichungen (4) und (5) bekannt:

(100 ... 00) - (011 ... 11)
analog analog

Weil die ideale Differenz gleich dem Einheitsschritt-Wert

— ist, lautet die Abweichung oder der Fehler ** gemäß nachstehender Formel wie folgt:

A. »■ 2¹¹"¹ 4 _o - 2ⁿ·"² ^₁.... ^{2 A} _n_2 - A n_i · · · · ί7)

Das Jäinsetzen von Formel (3) in die Gleichung (7) ergibt! » 2""¹^ "+ 2ⁿ" .2V_V + ... + 2(n-l)«f_v + _nV_v

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SoIl nun der absolute Fehler oder die absolute Abweichung innerhalb l/B des Blheitsechrittee in der Nachbarschaft des den Analogsignals zugehörigen Nullpegels gehalten werden, dann wird der größte oder maximale Fehler 4 der Widerstände durch Gleichung (8) wie folgt eingeschränkt!

BxFk. 2ⁿ"^k
kl

(9)

wobei l/B die zulässige Abweichung oder der zulässige Fehler ist.

Wird nun beispielsweise j einer DekodierungSTrorrichtung für eine natürliche Il-Bit-Zahl oder einen natürlichen 11-Bit-Kode mit einer zulässigen Abweichung oder einem zulässigen Fehler von l/lO aus Gleichung (9) abgeleitet, dann folgt daraus:

/_v * 2.45 x 10" ⁵ - 0.00245 i (10)

Wird analogerweise der größte Fehler oder die größte Abweichung eines stromgeschalteten Kettenwiderstandskreisee ndt dem Formelzeichen q _ gekennzeichnet, dann ist»

•i - 4 x 10"⁵

In beiden Fällen ist es praktisch unmöglich, Widerstände vorzusehen, welche die vorerwähnten Genauigkeitsanforderungen erfüllen. DLese Unmöglichkeit erweist sieh dann noch klarer, wenn die Widerstandsänderungen ndt der Temperaturen und mit den Jahren berücksichtigt werden. Darfiber hinaus verlangt der zusätzliche Widerstand aus den Schaltkreisen für die Spannungsquellen und die Stabilität der Bezugsspannung einen Genauigkeitsgrad, welcher größer ist ale die mit den Gleichungen (10) und (11) angeführten Werte.

Diese Tatsachen lassen sich im wesentlichen auch,auf andere Dekoderschaltungen _t baspielsweiea einer stromgeschalteten

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-B6-

Schaltung mit Belastungswiderstand, anwenden»

Es hat sich dabei herausgestellt, daß die den herköisnliohen DLgital-Analog-Umsetzerschaltungen zuzuordnenden Nachteile in der Hauptsache darin begründet sind, daß der Schaltung in selektiver Weise in Abhängigkeit vom Wert C. der individuellen Bits oder Ziffern des Digitalsignales zwei Spannungswerte oder zwei Stromwerte aufgeschaltet werden.

Im Rahmen der hier vorliegenden Erfindung - und dies ist ' das Ziel der hier vorliegenden Erfindung - sollen die vorerwähnten Nachteile dadurch abgestellt werden, daß ein Dekodierungssvstem vorgesehen wird, welches aus einer Schaltung mit einer Reih⁰ von Signaleingangsklenmen besteht, welche jeweils dem individuellen Ziffern, diese in Form eines Binärkodes, entsprechen, welcher eine Signalquelle zur Bezeugung elektrischer Signale mit drei unterschiedlichen.Werten besitzt, desgleichen auch einen Schaltkreise oder mehrere Schaltkreise, welche entsprechend der wichtigsten Ziffer eines der drei wertunterschädlichen Signale aufschaltet, wobei jeweils eine bestirante Ziffer auf die entepreohende Signaleingangsklemme geführtwird.

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21 Θ*Ζ - bh 22.9.1969 -Ql-

Diese und andere Ziele und Eigenschaften der hier vorliegenden Erfindung lassen sich besser verstehen, wenn dazu die nachstehend gegebene ausführliche Beschreibung und die dieser Patentanmeldung beiliegenden Zeichnungen zu Hilfe genommen werden, Ira einzelnen istt-

Pig. 1 eine konventionelle Schaltung eines Digital-Analog-Umsetzers.

PIg. 2A Sine Schaltung, welche das Arbeitsprinzip der herg.ZB köramlichen Kettenwiderstandsschaltung wiedergibt und erläutert, und zwar das Arbeltst>rinzip eines stromgeschalteten Kettenwiderstandskreises.

PiC· 3^A Zeigen das Arbeitsprinzip einer in den Rahmen der und 33 hier vorliegenden Erfindung fallenden Digital-Anslog-Umsetzerechaltung.

Pig. 4a Sind Binärtabellen, welche das Zusammendrücken und is ¹Hj ^_ά9 Auseinanderziehen der Digitalwerte veranschaulichen*

PLg. 5 Ist eine graphische Darstellung oder ein Diagramm betreffend die Dekodierungeeigenschaften der mit Pig. 3A und Pig. JB wiedergegebenen Schaltung.

Fig, 6 Ist ein Schaltplan, welcher eine andere in den Rahmen der hier vorliegenden Erfindung fallende Ausführung des Brfindungsgegenetandes wiedergibt.

Fig. 7 Sind Darstellungen oder Diagramme betreffend die ^13X1 Dekodierungseigenschaften der mit Fig. 5 wiederge-

gegebenen Schaltung.

Fi^. Q Ist ein Schaltplan für eine wiederum andere in den Rahmen der hier vorliegenden Erfindung fallende Ausführung der Digital-Analog-Umsetzerschaltung.

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- O 2 -

Pig. 10 Ist eine graphische Darstellung oder ein Diagramm, welches die Dekodierungseigenechaften des mit Flg.9 dargestellten Stromkreises wiedergibt.

Fig. 11 Sind Schalipläne, welche die verschiedensten Stromkreise und Schaltungen zum Aufschalten von Spannungen und Ströme - jeweils in drei unterschiedlichen Werten - auf die in den Rahmen der hier vorliegenden Erfindung fallende Dekodierungsschaltung darstellte.

Die Eigenschaften der in den Rahmen der hier vorliegenden Erfindung fallenden Digital-Analog-Umeetaersehaltung oder des Digital-Analog-Umsetzersystems und deren Unterschied su einem herkömmlichen Dekodierungssystem dieser Art ist in dem Prinsip begründet, daß, wie aus FIg* 3B hervorgeht, drei unterschiedliche Spannungswerte, beispielsweise *+l% ⁸O* und "-I* ©«fer Stromwerte, beispielsweise *+!*, .*§* und "-I* sur Verfügung stehen, wobei diese Werte jeweils den Werten eines jeden Bits oder einer jeden Ziffer G. und JS eines Digitaleignales entsprechen. Der wesentliche Vorteil dea in den Rahmen der hier vorliegenden Erfindung fallenden Dekodierungssyate«e wird mit der nachstehend gegebenen Beschreibung noch klarer herausgestellt werden.

Nun sei angenommen, daß die Steuerung und Regelung eines jeden Schalters für eine epannungsgesohAltete Kettenwiderstandeschaltung in Übereinstimmung mit der hier vorliegenden Erfindung den logischen Relationen entspricht, das heifit für ein Digitalsignal in Form einer materiellen Binärkodierung ^(CoΛ· ^C2 ·—

(i) wenn C .» 0 und C. * 0, B. * -B (ii) wenn C » 1 und C. * 1, E. ■ +B

" J U

(iii)wenn C_Q " 1 und C. ■ O, B. ■■■■ 0 sowie Γ .....(12)

(iv) wenn G_Q * 0 und C. «1, B. »0 wobei dann j « 1, 2,...... n-1 ist.

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f. ■ 22.9.1.969

- G 3-

DLe auf j bezogene Spannung B. beträgt dann, wie aus FLg, 3A zu erkennen ist:

E. « (2C-1) (CC. + CJU B .......... (13)

j ο ο J σ J

Damit aber nimmt die Auegangespannung βΐ«.-«.- *** P die nachstehend gegebene Form am

n-1 C C₄ + C C₄

Σ ^{l l}

wobei j * I₁ 2, ..., n-1 ist.

Die den natürlichen Binärsignalen (100 ... 00) und (011 ... 11) entsprechenden analogen Signalausgänge fallen aus Gleichung (Ik) wie folgt anj

(100 ... 00) - (011... 11)- 0 ....(15)

analog analog

Wie aus Gleichung (15) zu entnehmen ist, sind diese Digitalsignale von der Genauigkeit der Widerstände unabhängig.

Auch ier dem Digitalsignal (100 ... 01), welches um eine Stufe über dem Digitalsignal (100 ... 00) liegt, entsprechende Analogausgang läßt sich wie folgt angeben:

(loo oi) - —i-5- (i +A_n-1) .....(16)

analog Z

In gleicher Weise entspricht der dem Digitalsignal zugeordnete Analogausgang, dem Digit al signal, (011 ... 10), welcher um eine Stufe »»?^rliegt als das Digital signal (011... H), der Formel:

Wie aus den Gleichungen (l6) und (1?) zu erkennen ist, wird der Wert des absoluten Fehlers oder der absoluten Abwei cbung

j Aj sJA_m^ /2-*/_K .„..na)

Wird nun der absolute Fehler oder die absolute Abweichung /A/

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innerhalb l/B des ELnheitsschrittea in der Nachbarschaft des dem Analogsignal zugeordneten Nullpegels gehalten, dann wird die größte Abweichung oder der größte Fehler 4 der gesamten Widerstände den nachstehenden Wert annehmen:

wobei B der zulässige Fehler oder die zulässige Abweichung ist.

Bei η » 11 (Digitalsignal mit η-Bits oder η-Ziffern) und bei B * 10 wäre beispielsweise:

dv ■ 9.1 χ 10"^J ■ 0.91 i ...(2O)

Unter den gleichen Bedingungen würde der größte Fehler oder die größte Abweichung /_ der eine stromgeschaltete Kettenwiderstandsschaltung bildenden Widerstände wie folgt zu berechnen:

J₁ » 1,3 χ 10"³ ■ 0.13 * ........ (21)

Die Einstellung oder Auslegung des Fehlers oder der Abweichung innerhalb dieser Bereiche kann m t den gewöhnlichen Widerständen leicht bewerkstelligt werden. Das hier beschriebene Dekodier sy a tem lit für das Dekodieren oder· umsetzen von Digitalsignalen ndt mengenmäßig großem Informationsgehalt besonders leistungsfähig. Zusätzlich zu den vorerafthnten spannungsgeschalteten Kettenwiderstandesohaltungen oder stroregeschalteten Kettenwiderstandsschaltung kann dieses System auch Verwendung finden bei stromgeschalteten Schaltungen mit Belastungewiderstand und bei Belastungsstrom-Summierungeechaltungen.

Vor der Beschreibung der detaillierten Ausführungen des Brfindungsgegenstandes, bei weichen die Prinzipien der hier vorliegenden Brfindung für das Dekodierungssystem Anwendung finden, soll zunächst einmal die digitale Ausweitung erklSrtwejpden,

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INSPECTS)

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• -f Λ * - Q 5 -

weil dies irr" den Stufen durchgeführt wird, welche der Dekodierungsschaltung vorgeschaltet sind und die Geräuscheigenschaften verbessern sollen. Untersucht werden soll der Fall einer 7-Bit-Kodierung oder einer 7-Ziffern-Kodierung eines Sprachsignals. Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß vermittels eines Logikablaufes und durch lineare H-Bi t-Binärkodierung oder ll-Ziffem-Binärkodlerung das Analogsignale durch Zusammenrücken der 11 Ziffern auf 7 Ziffern kodiert wird. Dieses Zusammenrücken geschieht dann durch Auslassen oder Wegfallen der unteren Ziffern des Digitalsignals, wenn der Pegel des Analogeinganges größer wird. Mit Fig. ^A werden die Digitalsignale als Eingang zu der das digitale Zusammenrücken herbeiführenden Vorrichtung in Form einer zusammengefalteten Binärkodierung wiedergegeben, wobei die wichtigste Ziffer b_Q für die Polarität des analogen KLngangswertes steht, wobei "1* auf positiv hinweist und "0" auf negativ, "1" » positives b, und "0" » negatives b,, wobei b. oder die anderen Ziffern syametrisch zum Nullpegel angeordnet sind. Aus diesem Grunde deckt die mit Flg. ^A wiedergegebene Tabelle nur b » 1 oder den positiven Bereich ab, der in die Segmente I,H, ..., VIII unterteilt und derart angeordnet ist, daß die Reihenfolge der Analogeingangswerte näher zum Nullpegel liegen; das Segment I setst eich aus 2 Binärkodierungen von (10000000000) bis (10000000111) Busammen, das Segment II aus 2 Binärkodierungen,...., und das Segment VIII aus 2 Binärkodierungen.

Um nun die aus 11 Bits oder aus ^v Ziffern bestehenden Digitalsignale aus Fig. 4Ain 7-Bit-Digitalsignal oder 7-Ziffern-Digit alsiganle zusammendrücken zu können, sollen 3 Bit oder 3 Ziffern eines jeden Segmentes, welche über dem weggelassenen

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höchsten Bit oder der weggelassenen höchsten Ziffer !eigen, wirksam gemacht werden. DLe Segmente I und II sind einem Wegfall eines Bits oder einer Ziffer nicht unterworfen, bei Segment III wird die ara wenigsten wichtige Ziffer oder das am wenigsten wichtige Bit weggelassen, desgleichen die niedrigsten Bits oder Ziffern 2, 3t-··· und 6 werden für die nachfolgenden Segmente IV bis VIII jtwfcils weggelassen.

Wenn die voraussichtliche Sprachdichte ndt ansteigendem Pegel abnimmt, dann - und dies hat sich herausgestellt kann die anteilmäßige Oera.uscheigenshhaft verbessert werdurch eine feinere Abstimmung im geringen Pegel, wo die wahrscheinliche Dichte groß ist.

Der sich an der Vorrichtung Bum Dlgital-Zusammenrücken ergebende Atisgang, ist ein 7-Bit-Signal oder ein 7-Ziffern-Signal, das mit Flg. kB wiedergegeben iÄt, wobei das bedeutendste Bit oder iüe bedeutendste Ziffer d gleich b

-ο. ο

des Signalee vor dem Zusammenrücken bleibt, während die nachfolgenden drei Bits oder Ziffern d bis d« die Segmente kennzeichnen, zu* denen .-die Signale gehören, beispieleweise (000) für das Segment X„ (001) für das Segment II, (010) für das Segment III, ... , und (111) für das Segment VIII. Die restlichen vier Bits oder Ziffern werden in jedem Segment bu wirksamen Bits oder Ziffern! es geht hierbei um die Bits oder Ziffern d^ bis d«· Auf diese Weise vereinigen die Ausgänge (d_Q 6^ ... d„) Tr Binärkodierungen in einem jeden Segment.

Aus der zusarmnengerUckten Kodierung lassen sich Analogsignale wie folgt zurUckentwickeln. Zunächst einmal werden die 7-Bit-Digitalsignale oder die 7_Ziffern-Dlgital-Signale in eine Vorrichtung zur digitalen Erweiterung gegeben,

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- -07-.

wo diese Signale dann in 17-Bit-Digitaleignale oder in 17-Ziffern-Digitalsignale umgewandelt werden. Die unteren Bits oder Ziffern eines jeden Segmentes, welche ¹WJn der das digitale Zusammenrücken herbeiführenden Vorrichtung weggelassen worden Waran, sind am Ausgang der DLgitialsignalerweiterungsvorrichtung indefinit. Ist beispielsweise

(d_o d_t d₂ .... d₆ ) - (1011101), '

dann wird aus b¹ ■ d ■ 1 und aus (L, dg, d« * 011 (Segment IV)

(b'_o b«_t b'₂ b'₃ b·^ b· ) « 100001 sowie (b«₆ b*_? b«₈) -

(d₄ d₅ a₆) - (101)

bestimmt. .

In der vorerwähnten Gleichung ist (b¹ b· .... b¹ ,) ein

01 n-l

erweitertes Digitalsignal. Die Ziffern b' und b'_1Q werden jedoch nicht bestimmt, w*M7 die beiden Ziffern von der das digitale Zusammenrücken herbeiführenden Vorrichtung in Segment IV weggelassen worden waren. Damit wird es erforderlich für irgendeinen der Werte 00, 01, 10 und 11 für b·« und b',_Q irgendeinen dieser Werte zu uKhien. IM das Digitalsignal nur mit einem Minimum an Fehler oder einem Minimum an Abweichung erweitern zu können, wird ein Wert gewfthlt, welcher dem'''Zentrum des weggelassenen Pegelbereichea am nächsten liegt. Das ist - '

(b'₉b-₁₀) «(10)

und das erweiterte digitale Ausgangssignal betragt dann

(b'_o b^ b«₂ .... b'_lo) " (1000110110). ' .._

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ORJGINAL INSPECTSD

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Wird (100 ... 0) als ein lifert gewählt, welcher IUr jedes Segment dem Zentrum des weggelassenen Fegelbereiches an nächsten liegt, dann wird das erweiterte Digitalsignal, wie aus Pig. MC zu erkennen ist, zum Eingangssignal der DekodierungsTOrrichtung.

Das Verhältnis zwischen der zusammengefalteten Mnärkodlerung (b_Q bi ... b. ... b j) und der natürlichen Binärtodierung (C_Q C₁ ... C. ... C_n^₁) läßt sich wie folgt ausdrücken:-

b » C und

ο ο

> b.

(22)

wobei'j » 1, 2, ..., n-1 ist.

Wie aus der Gl eichung (-22). entnommen werden kann, bestehen bestimmte Kausalzusammenhänge zwischen diesen beiden Binärkodie« run £S systemen j ein j*ewShltffs Kodierungssysteis kann, falls erforderlich, unter Verwendung geeigneter Logikschaltungen in das andere umgewandelt werden*

Die ns abstehend gegebene Beschreibung befaßt sich in der Faupt-i sache mit den zusammengefalteten BinärkbdierungeeysteiBen» welche eine Synsnetrieoharakteistik besitzen. Zunächst einmal soll, die Dekodierungseigenschaft des Ausgange» des mit Pig, 3 wie dergegebenen spannungsgeschalteten Kettenwiderstandekreises, und zwar in der Nähe dea Hullpegels, .berücksichtigt werden. Es wird angenommen, daß die Digitalerweiterung in Übereinstimmung mit den in Pig. ^A bis Pig. 4C wiedergegebenen Tabellen durchgeführt wird. Mit Fig. 5 wird der digitale Signaleingang längs einer X-Achse aufgetragen, und zwar für das Segment oder einen Teil des Segmentes I, K&hrend der Analog-Signalausgang in der Y-Achse aufgetragen ist. Der.analoge Signalausgang für den Eingang "als zusammengefaltetes Binirsignal ist theoretisch aus d©n Gleichungen (I¹O ^k* (22) gegeben·, und awar wie folgti

.0.0 9 ft 87 1-7 J 9 *

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.0 9.

Ausgang -<»Ό «■ ^ -Τ

wbbei j ■ 1, 2, ..., η ist.

PUr die den Digital-Eingangseignalen (100 ··. 00)

(Oil ... 11) »0 . ¹

analog

entprechenden Analog-Ausgangssignalengiltt

(100 ... CO) ■ (Oil ... 11) - 0 analog analog

Die mit Fig. 3 dargestellte Stromkreis, 'welcher die rait Pig. 5 wiedergegebenen Dekodierungeeigenschaften besitzt, ist natürlich für den praktischen Gebrauch genügend.

Sine Verbesserung der mit Fig. 3 wiedergegebenen Schaltung wird mit Fig. 6 gezeigt. Zu ihr gehört ein separater Schalter S , welcher von den Werten der bedeutendsten oder wichtigsten Ziffer b¹ gesteuert und geregelt wird, und dies zusätzlich zu den Schaltern S. (j « 1,- 2, ..., n-l)_f wel-

j
ehe wie die eur Schaltung nach Fig. 3 gehörenden Sehalter

in der gleichen Weise betätigt wird.

Die Steuerung und Regelung oder Betätigung des Sehalters S_n erfüllt die nachstehend gegebenen Logikbedingungen:

+B für b· »1 sowie )

-B für b« »0 ο

Nach Hinzufügen eines aus den Bedingungen (2^) abgeleiteten Begriff es in die Gleichung (23) wirdj

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- Q 10 -

Die durch die Gleichung (25) repräsentierten Dekodierungsei» genschaften des mit Pig. 6 wiedergegebenen Stromkreises werden mit Fig. 7 dargestellt, in welcher der Digitaleignaleingang auf der X-Achse aufgetragen ist, der Analogsignalausgang hingegen auf der Y-Achse. Auch Pig. 7 zeigt nur einen Teil der Dekodierungseigensehaften oder der Dekodierungskennlinie. Die Dekodierungeeigenschaften oder die Dekodierungskennlinie für die Segmente I bis IV wird mit Pig. 8 dargestellt. Dies ist nicht nur für das digitale Einengen anwendbar, sondern auch für andere KLnengungssyetei»e«i

Die Kinengungssyste» der zusammenklappbaren Art neigen zur^% Erzeugung von Verserrungen dritter Ordnung. Bei der mit Hg. 6 dargestellten Schaltung besteht nur am Übergang zwischen denSegaenten II und III eine Diskrepanz der Mittelwerte, wie das aus der Dekodierungekennlinie nach Fig. 8 bu erkennen ist. Dieses Mißverhältnis wird von den Veraerruni· gen dritter Ordnung verursacht.

Binheitsschritt für Segnente I und II ist df ■ ά± * JSinheitsschritt für Segment ΙΙΓ ist 4j - 2U

Ea.nheitsschritt für Segment IV ist ^4» 21T

Sinheitsschritt flr Segment V ist,„, 6s* 2^U

Einheitsschritt für Segment VIII ist '£,■ 2⁶U

Für die Segmente ΙΙΪ bis VIII gibt es einen gemeinsamen Mittelwert, weil dieser als ein Wert nahe dem zum weggelassenen Bereich zugeordneten Pegelberei ch gehört. Am Übergang zwischen Hen Segmenten TIT und IV läßt sich Her Wert des tibergangsschrittes it^aus Gleichung (26) wie folgt erreichen!

00 3 8 19/1759

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- O 11 -

/j»- --3U ..(27)

Auch am Übergang «wischen den Segmenten II und III ist der Wert des Übergangeschrittes 7^3 durch die Gleichung (26) wie folgt gegeben?

Λι - 2U * «1.5 U (28)

g » 2Ü

Diese Differenz liegt darin begründet, daß der Schalter S durch die Logikgleichung (2*0 gesteuert und geregelt oder Betätigt wird. Die am meisten vorzuziehende Ausführung der Dekodiervorrichtung, welche die Linearität dieses Dekodierungssystems verbessert, ist mit Fig. 9 wiedergegeben. Die Schaltung nach Fig. 9 unterscheidet sich im wesentlichen von der Schaltung nach Fig. 6 darin, daß durch den Schalter S_ drei unterschiedliche Spannungswerte ausgewählt werden. Die Schalter S. (j » 1, 2, ..., n-1) werden in der gleichen Weise betätigt, wie dies auch bei den Schaltern S. der mit Fig. 3 und Fig. 6 wiedergegebenen Schaltungen der Fall ist. Der Schalter S wiederum wird seinerseits in Übereinstimmung mit den nachstehend angeführten Lok Logikbedingungen gesteuert und geregelt oder beilätigts-

(i) Ist b'_o» 1 und b'-j^b'^b« «b'^-b« · b·^ -0, dann ist der Spannungswert +B

(ii) Ist b»_o * 0 und b'j-b'g «b'₃ · b·^ · b'j-to'g «0 __## (29) dann ist der Spannungswert -B

(Ill)ln allen andeen Fällen ist der Spannungewert 0.

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Wird der Schalter S derart gesteuert und geregelt oder betätigt, daß die Gleichung (29) erfüllt wird, dann werden für die Segmente I und II der digitalen Btngangssignale die Auegangssignale dann durch E/2ⁿ » V/2 korrigiert, und dies in der positiven Richtung, wenn die wichtigste Ziffer eine "1" ist, in der negativen Richtung durch u/2 aber dann, wenn die wichtigste Ziffer eine "0" ist. Aus diesem Grunde wird, wie aus PIg. 10 hervorgeht, unter den Mittelwerten der Dekodierungskennlinie ein komplett lineares Verhältnis erreicht, wobei gleichzeitig auch die Verzerrung dritter Ordnung, welche unvermeidbar gewesen war, zum Wegfallen gebracht werden kann.

Nachstehend soll die hier vlorliegende Erfindung nun im Zusammenhang mit mehreren Schaltungen,, welche bei dem in die hier vorliegende Srfindung fallende DekodVe neigevorrichtung Verwendung ji finden. Mit Fig. 11 ist eine Einheitsschaltung wiedergegeben, die für jedes Bit oder für jede Ziffer vorgesehen ist, und auf die Kettenwiderstandsschaltung (13) eine nach der Gleichung gegebene Spannung aufschaltet.

Der in diese Schaltung zwischen Anachlußkleimne 9 und der Erde eingesetzte Widerstand 20 ist ein Breatzwideretand für den - von eier Klemm 9 aus betrachteten -Kettenwiderstandekreis. Die Anschlußklemme 9 iet auf eine gemeinsame Leitung 10 geführt, welche ihrerseits wiederum mit einer geerdeten Stromquelle 5 in Verbindung steht. Von dieser Stromquelle 5 : aus wird einer der beiden Ströme J. und J„ aufgeschaltet, die irgeneine konstante Größe haben, aber entgegengesetzt gerichtet sind. Die gemeinsame Leitung ist auch auf die Anoden der Dioden 1 und 3 geführt sowie auf die Kathoden der Dioden 2 und 4. Auf die Kathode der Diode 1 wird eine

ta/

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- Q 13 -

SDsnnung V_ geschaltet, auf die Anode der Diode 2 eine Spannung V₂. Die Kathode der Diode 3 sowie die Anode der Diode k sind Jeweils«über die Schaltkreise 6 und 7 auf die Anschlußklemme 12 geführt, auf welche eine Spannung V« geschaltet wird. Die Schaltkrei se 6 und 7 werden mit entgegengesetzten Wirkungsrichtungen betätigt, und zwar über einSteuersignal, welche auf die Anschlußklemme 8 gegeben wird.

Nun sei, was die Spannungen V₁, V- und V-, betrifft angenommen, daß sie in den nachstehend gegebenen Verhältnis zueinander stehen:

V₁ > V₂ ^ V₃

Nachstehend soll nun die Arbeitsweise dieser Schaltung beschrieben werden. Zunächst einmal wird angenommen, daß sich der Schaltkreis 6 im Einschaltzustand befindet, wRhrend der Schaltkreis abgeschaltet ist. Der von der Stromauelle 5 herkommende Strom J, fließt durch die Diode 3 und den Schaltkreis 6 deshalb zur Anschlußklemme 12, weil V„ < V₁ ist. Damit aber ist die Anschlußklemme- 9 auf die Anschlußklemme 12 mit der Spannung V» geschaltet. Der Strom J₂, welcher von der Stronrmelle 5 aufgenommen werden soll, fließt von V- aus durch die Diode 2, und auf die Anschlußklemme 9 ist eine Spannung V_g geschaltet. Nun wird angenommen, daß der Schaltkreis 6 abgeschaltet, der Schaltkreis 7<aber eingeschaltet wird» Der von der Stromquelle 5 herkommende Strom J₁ fließt nun durch die Diode 1, und an der Klemme 9 liegt, die Spannung V₁ an.

Der Strom J₉, welcher von der Stromquelle 5 aufgenommen werden soll, fließt, weil V„ > V„ ist, von der Anschlußklemme 12 aus durch den Schaltkreis 7 und durch die Diode h. Zu diesen Zeitpunkt lie<rt an der Anschlußklemme 9 die Spannung V« an.

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Auf diese Weise ist es möglich ,eine der drei Spannungen Vj, V₂ und V„ dadurch aufzuschalten, daß das Steuersignal, welches auf die Klemme 8 geführt wird, einer Regelung unterliegt, und daß die Richtung des Stromflusses beim Strom, welcher der Stromquelle 5 zugeführt wird, verändert wird.

Fig. 12 zeigt eine detailliertere Ausführung des Stromkreises oder der Schaltung, welcher/welche mit Fig. 11 wiedergegeben ist. Der Schaltkreis 6 besteht aus den Dioden 12 und 18, während sich der Schaltkreis 7 aus den DLdden 13' und 19 zusanraeneetzt. Auf die Anschlußklemme 11 wird das Signal der wichtigsten Ziffer C geschaltet, während die Anschlußklerame 14 das Signal einer jeden Ziffer C. aufgeschaltet erhält, wobei (C C₄ ... C ,) die natürliche Βίο ι η— χ

närkodierung ist. Das Signal C_Q wird jeweils über die großen Widerstände l6 und 17 auf die Dioden 18 und 19 geschaltet. In gleicher Weise wird das Signal C. über den großen Widerstand 15 auf die gemeinsame Leitung 10 geschaltet, und kann als Konstantstroraquelle betrachtet werden.

Ss ist dabei in Betracht zu ziehen, daß in dieser Schaltung die Spannungen +1 und "-V» entsprechend den Werten "1" und "O" der Signale C und C. anstehen. Die Spannung "+B" entspricht dabei V. in der Schaltung 11, die Spannung "-B" entspricht dabei V_, das Erdootential entspricht dabei V_. Es besteht zwischen den Spannungen V und E folgendes Verhältni s:

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- bh -

f- 22.9.1969

- G 15 -.

i) 1st C_ - O (-V) und ist C. » O (-V), dann fließt der Strom von der Erde aus über die Dioden 12 und 18 und über den Widerstand 16 zur Anschlußklemme 11, desgleichen aber auch von (-E) über die Diode 2 und den Widerstand 14 zur Anschlußklemme Ik. Damit aber liegt an der Anschlußklemme 9 die Spannung (-E) an.

ii) Ist C₀ μ l (+V) und ist C. » 1 (+V), dann fließt der Strom τοπ der Anschlußklemme 11 aus über den Widerstand 17 sowie über die Dioden 19 und 13 zur Erde, desgleichen aber auch Ton der Anschlußklemme I^ aus über den Widerstand 15 und die Diode 1 nach (+E). Damit aber liegt in der Anschlußklemme 9 die Spannung (+E) an.

iii) let C₀-O (-V) und ist C., * 1 (+V), darm fließt der

Strom von der Anschlußklemme l4 aus Über den Widerstand 15, die Dioden 3 und 18 sowie über den Wideretand l6_e desgleichen aber auch von der Anschlußklemme 11 aus über den Widerstand 17, die Dioden 19 und I3 sur Erde. Dandt aber liegt die Anschlußklemme 9 an Brdungepotential.

iT) Ist C₀ » 1 (+V) und ist C. ■ 1 (+V), dann flieflt der Strom Ton der Klemme 11 aus über den Widerstand 17» die Dioden 19 und k sowie über den Wideretand 1$ tür Srde, desgleichen aber auch von der Klemme 11 aus über dm Wideretand 17, die Dioden 19 und 13 zur Srde. Damit aber liegt He AnsohlußkleBime 9 «μ Erdungepotential.

Wie aus den vorerwähnten Dingen zu erkennen ist, wird von dieser Schaltung die Gleichung (13) erfüllt.

Wird aus der Schaltung nach Fig. 12 die Dioden 18 und 19 weggelassen, dann entsteht der mit FLg. I3 wiedergegebene Stromkreis, welcher in der gleichen Weise arbeitet, wie. dies beim Stromkreis nach Pig. 12 der Fall ist.

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- G 16 -

Bei beiden der vorerwähnten Schaltungen ist es wünschenswert, daß der durch die Dioden 12 und 3 fließende Strom im -wesentlichen gleich dem durch die Dioden 13 und k fließenden Strom ist.

Bei den mit Fig. 14 und Pig.· 15 wiedergegebenen Schaltungen findet eine Briickenschaltung aus vier Dioden Verwendung .

Bei deai udt Pig. Ik dargestellten Stromkreis besteht die Brückanschaltung aus den Tier Dioden 21, 22, 23 und Zk. Die Anoden der Dioden 21 und 22 sind über einen Widerstand 15a auf eine Anschlußklemme 1^a geführt, während die Kathoden der Dioden 23 und 2^ über einen Widerstand 15b auf eine Anschlußklemme Ikb geführt sind» Die Kathode der Diode 22 sowie die Anode der Diode 2k sind auf die Anschlußklemme 9 geführt, welche ihrerseits wiederum über einen "Widerstand 25 auf die Anschlußklemme 11 geschaltet ist, an welcher jeweils entsprechend der wichtigsten Ziffer b "1" oder "0" die Soannung +V oder die Spannung -V anliegt. Die Anschlußklemme 9 ist auch über den Widerstand 20 auf die Erde geschaltet und über die Dioden 1 und 2 auf +B und -B.. Die Kathode der Diode 21 und die Anode der Diode 23 ist jeweils in einer entsprechenden Weise geerdet, Die Kathode der Diode 2 und die Anode der Diode 1 sind mit der Anschlußklemme 9 verbunden. Auf die Anschlußklemmen l*Va und l4b werden jeweils die Spannungen -V- und +V„ geschaltet, welche durch eine jede Ziffer b. der zusammengeklappten Binärkodierung bestimmt sind.

Bei dfeser Schaltung handelt es sich um einen spannungsgeschalteten Schaltkreis, bei welchem an der Klemme 9 die Bezugsspannung +B oder -B dann anliegt, wenn b. » j ist,

J

und bei 0-Spannung, wenn b ■ 0 ist. Mir die Beziehungen

zwischen den Spannungen V^, V₂ und K gilt V_ "^ V^ "^ B.

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·» -^bh- -33· 22*9.1969

- ο 17 -

Aus diesem Grunde wird von der vorerwähnten Schaltung und deren Arbeitsweise die nachstehend gegebene Gleichung erfüllt«

S - (2b - 1) b.E (30)

wobei es sich bei (b b, ... b ,) um die zusammengeklappte Binärkodierung handelt.

Sollten in der Schaltung die Dioden ideale Sohalteigenschaften besitzen,mit Impedanz null oder unendlich, dann liegt die Anschlußklemme 9 am Nullpotential, weil b. gleich "0* ist. Da jedoch die üblichen Dioden eine endliche Impedanz haben, welche mit dem Strom variabel ist, hat diese Schaltung keine ideale Spannungsquelle, sodaß an der Anschlußklemme 9 nicht die exakte Spannung von +B, -B oder 0 liegen kann. Durch diese Ungenauigkeit oder Unvollkommenheit werden bei der Dekodierung Fehler oder Abweichungen-verursacht.

Durch den mit Fig. 15 wiedergqgebenen Stromkreis sollen die Nachteile des zuvor beschriebenen Stromkreises abgestellt werden. Dieser rait PLg. 15 wiedergegebene Stromkreis besteht aus einer Dioden-Brückenschaltung mit den Dioden 26, 27, 28 und Diese Brückenschaltung ist zwischen einem Widerstand 25 und einer RLngangsklemne 11 geschaltet, wobei der über den Widerstand 30 zwi sehen den Dioden 26 und 28 angeschlossene Leiter auf die Eingancsklemme 14a geführt is,, wghrend der zwischen den Dioden 2? und 29 angeschlossene Leiter, und dies über den Widerstand 31| suf die Eingangsklemme lAb geführt ist.

Die Anschlußklemme 11 wird derart gesteuert und geregelt, daß ihr beispielsweise dann +6V aufgesehaltet sind, wenn b■ ■ 1 ist, während -6V anliegen, wenn b » 0 ist. Die Anschlußklemmen IAa. und 1^b werden derart gesteuert und geregelt, daß jeweils dann -9V und +9V anstehen, wenn b. ■ 1 ist, während +9V und-9V dann aufgeschaltet sind, wenn b. * 0 ist. Bei

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- σ 18 _

b. « O vlrd die aus den Dioden 26, 27, 28 und 29 bestehende Di oden-Brü einschaltung ausgeschaltet, wobei die Einwirkung von b heruagenommen wird.

ü's sei ,iedoch darauf hingewiesen, daß, solange die vorerwähnte Arbeitsweise durchgeführt wird, natürlich bekannte Brüekansohaltungen für jede der Dioden-Briickenschaltung Verwendung finden können.

Machstehend soll nun eine etromgeschaltete Kettenwiderstandsschaltung beschrieben werden. Die Ausgangsspannung der Dekodiervorrichtung der stroTigeschalteten Kettenwiderstandsschsltung läßt sich im Hinblick auf das zusammengeklappte Binärko_ dierungssignal (b b. b_? ... b ,) und im Hinblick auf das natürliche Binärkodierungssignal (C , C₁ ... C ,) wie folgt

ausdrücken:

n-1

1-1

E »-Ä- 2λ (2b -1) b,

Ausgang J ^^ ° - ■«

j»l

n-1 - 2 RI

^^-1

ο-y * ^Kr .... (3D

Der Eünheitsstromkreis soll deshalb einen Strom I. führen, welcher der'nachstehenden Gleichung entsnricht:

I » I(2b_o-l)b, « I(C.C, - C_oC,γ .... (32

Fig. 16 zeigt eine Dioden-Briickftnechsltung, T*rich«· als Stromschalter Verwendung findet. In dieser Schaltung ist der Wert des geerdeten Widerstands, von der Anschlußklemme 9 aus betrachtet, gleich dem Wert des Krsatzwiderstsndes für die Kettenwiderstandsschaltung. Auf das freie Bide des Widerstands ist die Anode einer Diode 32 geführt, desgleifc en auch die Kathode einer Diode 33. Die Anode der Diode 33 steht mit den Anoden der Dioden Jk und 35 in Verbindung sowie über «inen Widerstand J6 such.mit."einer KonstantatromquelIe₁ vielmehr einer Konstantsnannungsquelle, +B. Die Kathode der Diode 34

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- bh - ■

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- G 19 -

ist auf die Anode einer Diode 37 und auf die Anschlußklemme 11 gfiihrt, auf welche die wichtigste Ziffer b der zusammen, geknlappten Binärkodierung geschaltet wird.

Die Kathode der Diode 37 steht weiterhin in Verbindung mit den Kathoden der Dioden 32 und 38 sowie über einen Widerstand 39 mit einer konstanten Spannung -B.

Die Kathode der Diode 35 sowie die Anode der Diode 38 sind jeweils auf die Anschlußklemmen l4a und 14b geführt, auf welch e dieentsprechende Ziffer b,.der zusammengeklapOten Binärkodierung mit entgegengesetzt gerichteten Polaritäten aufgeschaltet wird.

Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen stromgeschalteten Schaltkreis, welcher, wenn b. » 1 ist, die Ströme +1 oder -I aufschaust, welcher aber, wenn b. =* 0 ist, keinen Strom aufschaltet. Die Grö^e des Stromes I hängt vom Wert der Soannungsquelle und deV Widerstände 36 und 39 ab. Die Klemme 11 wird von der wichtigsten Ziffer oder b derart gesteuert und geregelt, daß beispielsweise +2 V vorhanden sind, wenn b * 1 ist, jedoch -2 V, wenn b ·. * 0 ist. Ss wird auch angenommen, daß E gleich 12 V ist und daß Siliziumdioden mit einem in Durchlaßrichtung leigenden Spannungsabfall von ungefähr 0.7V hier verwendet werden. Zunächst einmal soll die Arbeitsweise für den Fall untersucht werden, daß b » b. «■ 1 ist. Zu die-

o j

sem Zeitpunkt liegen die Klemmen 14a und 11 an +2 V, während die Klemme l4b an -2V liegt. Die Dioden 33 und 37 liegen in Durchlaßrichtung bei kleinem Widerstand an Vorpennung, die Dioden 32, 34, 35 und 38 hingegen liegen bei sehr hohem Widerstand entgegen der Durchlaßrichtung an Vorspannung. Die Spannung am Punkt ύ ist 1.3 V, die am Punkt C ist 1.2 V, und zwar wegen des. in Durchlaßrichtung aufkommenden Dioden-

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Spannungsabfalles und unter der Voraussetzung, daß wegen des Ausgangsstromes die Anschlußklemme 9 an einer Spannung von 0,5 V liegt. Nun fließt von der Klemme 11 aus ein Strom zur Spannungsquelle JB, ein anderer Strom fließt von der Spannungsquelle +E aus als Ausgangsstrom der KLnheitsschaltung zur Klemme 9. Ist b =» 0 und ist b. = 1, dann sind die Dioden 33, 34, 3? und 38 abgesehaltetet, und der Strom ¹I wird in diesem Falle von der -12V-Klemme aus über den Widerstand 39 und die Diode 32 zum Widerstand 20 geführt. Bei B * 1

und b. =* 0 sowie bei b » 0 und b. « 0 sind sowohl die Dioj oj

de 33 als auch die Diode 32 abgeschaltet, sodaß dann kein Strom durch den Widerstand 20 fließt. Die auf die Klemmen 11, 14a und 1^b geschaltete Spannung kann auf Wunsch derart ausgewählt werden, daß die vorerwähnte Arbeitsweise gewährleistet ist. Der der Kettenwiderstandsschaltung aufschal bete Strom I wird durch die Größe des erforderlichen Analegausganges bestimmt, dadurch wird aber auch die Spannung K bestimmt, desgleichen aber auch die Widerstände 36 und 39. Ist für die Widerstände 36 und 39 ein sehr hoher Widerstandswert erforderlich, dann können die Spannungsquellen und die Widerstände natürlich durch transistorisierte Konstantstromschaltungen oder dergleichen ersetzt werden.

Der mit Flg. 1? wiedergegebene Stromkreis besitzt eine UND-Schaltung ^K) sowie eine ODSR-Schaltung Jf-I, welche durch das natürliche Binarkodierungssignal C und C. betätigt werden. Die Ausgänge dieser Schaltungen werden jweils auf die entsnrechenden Pegel-lV,schalter kZ und ^3 geführt·.. So schaltet beisoielsweise der Pegel-Unschelter h2 den Ausgangswftrt der t'ND-Sch^l ΐυηπ 4θ f»ir "1" auf +6 Volt und für "0" auf + 4 Volt, während der Pe^elumschalter ¹K) den Aiisgnngswert. der ODBR-

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ORIGINAL INSPECTED

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Schaltung für "1^H auf - 4 Volt schaltet und für ^H0" auf -6 V. Das derart im Wert verschobene Signal wird auf dfcn Emitter eines PNP-Transistors 46 und auf den Emitter eines PNP-Transistors 47 geführt, um eine Schaltung herbeizuführen. Bei den Widerständen 48 und 49 handelt es eich um Strombegrenzungsi widerstände, auf welche die Spannungen K. und - S. aufgeschaltet werden. An den Basisanschlüeeen der Transistoren 46 und 47 liegen die konstanten Spannungen +S- und -E_ an, welohe, wie nachstehend berechnet, beispiels weise einen Wert haben von:

= 20 Volt und \%\ .* 5 Volt.

Die Kollektoranschlüsse der Transistoren 46 und 47 sind gemeinsam auf eine Klemme 50 geführt, welche ihrerseits wiederum mit dem Erdungswiderstand 51, welcher, von der Klemme 50 aus betrachtet, der Ersatzwiderstand für die Kettenwiderstandsschaltung ist, in Verbindung steht.

Die Arbeitsweise dieser Schaltung, welcher die Signale auf die Klemmen 52 und 53 aufgeschaltet werden, soll nachstehend nun beschrieben werden.

I) Sind (C G₁ ... C ,), die natürliche Binärkodierung, sowie C * G. » 0, dann sind die Ausgänge der UND-Schaltung- 40 und der OTSiUSchaltnng 4-1 %le\ch ^M0^H, sndafl die Ausgangssoannung an der Pegelumschaltvorrichtung 42 gleich +4 Volt ist, die Ausgangssannnunp an der Pegelumschaltvorrichtung 43 aber -6 Volt. Dies hat dann zur Folge, dal? die Diode 44 eingeschaltet oder in den Durchlaßzustand gebracht wird. Wegen des in Durchlaßrichtung der Diode wirksamen Spannungsabfalles ist die önitterspannunτ, für den Transistor 46 gleich 4.7 Volt. Weil die Basisspannung des Transistors 46 um 5 V oder 0.3 Volt höher 1st als die Eknitterspannung wird der

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Transistor 46 abgeschaltet oder in den Sperrsuat&nd gebracht. Mit einen in Durcnlaflrlehtung wirkenden Spannungeabfall von der Basis sum Beitier des Transistors .47, welcher (für einen Siliciumtransistor) -0.7 Volt beträgt, iet die Bnitterspennung -5.7 Volt, sodaß der Transistor 47 eingeschalt, die Diode 45 aber ausgesckltet wird, wodurch dann ein Stromfluß von der Irde über den Widerstand 51» den Transistor 47 und den Widerstand 49 herbeigeführt wird. Dieser Strom ist als der negative Strom "-I" definiert.

ii) Ist C * C. «1, dann ist sowohl der Ausgang der ÜND-Schal-

OJ

tun? als auch der Ausgang der OEER-Schnltung gleich "1", sodap nun die Ausgangsspannung der Pegelumschaltvorrichtung 42 gleich +6 Volt ist, während die Ausgangsspannung der Pegelumschaltvorrichtun^ 43 -4 Volt beträgt. Das hat zur Folge, daß die Diode 44 eingeschaltet wird und daß die Bnmitterspannung des Transistors 46 gleich +5.7 Volt ist. Demit aber wird der Transistor 46 eingeschaltet, und der Strom fließtdurch den Transistor 48, den Transistor 46 und durch den Widerstand 51. Auf der anderen Seite wird die Diode 45 in den Durshlaßzustand gebracht, um auf die Bmitterschaltung des Transistors 4? eine Spannung von -4.7 Volt zu geben, damit dieser Transistor ausgeschaltet werden kann.

iii) Ist G₀ "C., dann ist der Ausgang der UND-Schaltung "0", sodaß, wie in zuvor erwähnten Pail (i) der Transistor 46 ausgeschaltet wird. Andererseits aber hat die OEKUSchaltung 41 einen Auegang voran. ."1·, sodaß,wie unter Fall (ii) erwähnt, der Transistor 47 ausgeschaltet ist.

In dem mit Fig. 18 dargestellten BLnheitsstrorakreie, werden die Pegelumschaltvorriohtungen und die Sehaltdioden der mit flg. 1? wiedergegebenen Schaltung duroh Spannungsreglerdioden, beispielsweise durch die Zenerdioden 54 und 55 betätigt.

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Die mit Fig. 19 gezeigte Schaltung let eine geänderte und Modifizierte Ausführung der mit Pig. 1? wiedergegebeien Schaltung. Bei dieser Ausführung ist zwischen die Ansehlußkleime 52 und dem Snitter des Transistors^ine Reihenschaltung aua Pegelumschaltvorrichtung JS und Diode 60 geschaltet. In dieser Schaltung ist darüber hinaus zwischen die Henne 52 und den Badtter des Transieotrs k? eine Reihenschaltung aus der Pegelumschaltvorrichtung 58 und der Diode 62 gesohaltet. In ähnlicher Weise ist zwischen die ELemrne 53 und de« Äaitter des Transistors 46 eine Reihenschaltung aus Pegelumi schaltvorrichtung 5? und Diode 6l geschaltet, desgleichen zwischen dei Klenee 53 und dem Sntter des Transistors 4? eine Reihenschaltung aus Pegelumsohaltvorrichtung 59 und Diode 63. In dieser Schaltung wird das Schalten der UND-Schaltung vermittels der Dfeoden 60 und 6l durchgeführt_twSJw rend die Dioden 62 und 63 für das Schalten der ODER-Schaltung bestimmt sind.

In dem mit Fig. 20 wiedergegebenen Stromkreis werden die Pegeluraschaltvorrichtungen und die Sehaltdioden des Stromkreises nach Fig. 19 vermittels Spannungsregelungsdioden, beispielsweise durch die Zenterdioden 64, 65 66 und 6?, gesteuert, geregelt oder betätigt.

In der Schaltung nach Fig. 21 werden die Dioden 60 bis 63» wekche zu der mit Fig. 19 wiedergegebenen Schaltung gehören, durch die PNP-Transistören 68 und 69 sowie durch die NPN-Transistören 70 und 71 ersetzt, wobei eine Spannung von +S-auf die Kollektoranschlüsse der Transistoren 68 und 69 geschaltet wird, während die Kollektoranschlüsae der Transistoren 70 und 71 eine Spannung von -S« aufgeschaltet erhalten. Für die Arbeitsweise dieser Schaltung ist ein Verhältnis von

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.α 24-

■^E2 ■■■

vorgegeben, aus welchem zu erkennen ist, daß der Blnsatz von Transietoren den Arbeitsablauf in günstiger Weise beschleunigt.

Beim Stromkreis nach Fig. 22 findet eine Darlington-Schaltung Verwendung, welche jeweils aus den Transistoroaaren 72,73 und 74, 75 besteht.Bei dieser Schaltung liegt dann eine hohe Impedane vor, wenn,die Stronquellenseite von der Stromsnschlußklemme 50 getrennt ist, sodaß Einwirkungen auf die Kettenwiderstandsschaltung in vorteilhafter Weise verringert werden.

Mit Fig. 23 wird eine andere Ausführung des Einheitsstromkreises für dif» stromgescheitete Kettenwiderstandsschaltung wiedergegeben.

Bei dieser Schaltung wird die wichtigste Ziffer der zusammengeklappten Binärkodierung b auf die Klemme 52 geführt. Bei dieser Schaltung ist zwischen die Klemme 52 und den Bedtteranschltissen dei PNP-Transi store 46 und des NPN-Transi store 47 geschaltet, die Pegelumschaltvorrichtung 42, die Pegelumsehaltvorrichtung 43 sowie die Dioden 44 und 45. Die KoI-lektoranaehlUsse des PNP-Transi stora 46 und des NPN-Transistors 47 sind gemeinsam auf einen Schaltkreis 76 geführt, welcher seinerseits wiederum durch die entsprechende Ziffer der zusammengeklappten Binärkodierung b. derart gesteuert und geregelt wird, daß er dann eingeschaltet wird, wenn die Ziffer b. gleich *l^H ist. Die Qnitteransehlüsse der Transistoren 46 und 47 sind ^swells auf die Strombegrenzungswiderstände 48 und 49 geführt, wobei dem Widerstand 48 eine Spannung von +B aufgeschaltet wird, dem Widerstand 49 aber eine Spannung von -E. An der Basis des Transistors 46 luegt

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- O 25 -

die Spannung +5 , -während an der Basis des Transistors 4? die Spannung -S^ liegt. Zwischen die AnschluBkleim« 50 und die Erde ist, von der Klemme 50 aus betrachtet, der Brsat*- widerstand der Kettenwiderstandsschaltung geschaltet. Vie bei der mit Flg. 17 dargestellten Schaltung ist die Ausgangespannung. der Pegelumsohaltvorriehtung 42 für b . « 1 ist gleich +6 Volt und für b «0 +4 Volt, während die Ausgangs-t spannung der Pegeluasehaltaagsvorriehtung für b_ö ■ 1 gleich -4 Volt ist und für b_Q * 0 gleich -6 Volts. Ke sind deshalb die Spanmingen nie folgt auf geschalt et s

₁ j » 20 Volt und |eJ « 5 Volt. Dieser BLnheitsstiDBikreie arbeitet nie folgt:

i) Ist b » 0, dann ist der Schaltkreis abgeschaltet, sodafl Strom nicht in die Kettenwiderstandsschaltung gelangen kann.

ii) Ist b »1 und ist b · 1, dann ist die Ausgangespannung

ο j

der Pegelumschaltvorriehtung 42 gleich +6 Volt, dann liegt an Büitter des Transisors 46 eine Spannung von +7.5 Volt, dann ist die Diode 4*f amsgeschaltet und der Transistor 46 eingeschaltet. Dadurch wiederum kanrt in Richtung A (positiver Strom) über den Widerstand 49, dem Transistor 46, den Schaltkreis ein Strom sura Widerstand 5L fließen. Weil andererseits aber die Ausgangs spannung der PegelumschaltTor richtung gleich -4 Volt ist, weil am finitter des Transistors 47 eine Spannung von -4.7 Volt anliegt, ist die Diode 45 ausgeschaltet und ist der Transistor 4? ausgeschaltet.

iii) Ist b » β und ist b. ■ 1, dann ist die Ausgangespannung dee Pegelumschalters 43 gleich -6V, dann liegt am Bnltter des Transistors 47 eine Spannung von -5,7 Volt art, dann ist die Diode 45 ausgeschaltet und der Transistor 47 eingeschaltet. Dadurch kann dann wiederum ein Strom (negativer Strom) über

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- bh -

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- O 26--

den Widerstand ^, den Transistor 47 und über den Sohltkreis 76 zum Widerstand 51 flieSen. Weil andererseits aber die Ausgangespannung der PegelumschaltTorriehtung 42 gleich * 4 V ist, weil am Knitter des Transistors 46 eine Spannung von 4.7 V anliegt, wird die Diode 44 ausgesetoltet und wird der Transistor 46 ausgeschaltet.

Die gleichen Resultate wie auvor beschrieben kjJnnen auch dann erzielt werden, wenn die Pgeluaeehaltvorriohtungen und die Söhaltdioden dieser Schaltung durch Soennungsregelungedioden, beispielsweise, wie dies in Flg. 24 der Fall ist, durch die Zenerdioden 77 und ?8 ereetat werden.

Die Bri.t Fig. 25 wiedergegebene Schaltung setst sich susaaeen aus Dioden und einer Strooquelle, welche in Richtung des gegegebenen Pfeile· Strce auf«ehaltet. Mit der Stromquelle 79 sind die Sathoden der Dioden 81, 82 un 85 rerbunden. Die Anode der Diode 81 ist auf die Klemte 52 geführt, auf welche wiederum die wichtigste Ziffer der natürlichen BinKrkodterung geschaltet wird. Die Anode der Diode 82 steht mit der Klen- »e 53 in Verbindung, auf welche die Ziffer C. der natürlichen Binärkodierung geschaltet wird. Die Anod« der Diode 85 ist auf die Hegrae 50 geschaltet, welche ihrerseits wiederum, von der AnschluSklenine 50 her betrachtet, adt den Ersatiwiderstand der Kettenwideretandeechaltung in Verbindungsteht. SBIe auf die Stromquelle * 80 geführten Dioden dind mit Ausnahme der Polarität den auf die Stroequelle 79 geschalteten Dioden sy»- , Metrisch. Auf die Stromquelle 80 geführt sind die Anoden der Dioden 83, 84 und86. Die Kathode der Blöde 83 iit »uf die !□.βιρι» 52 geechaltet, die Kathode der Diode 84 auf die He*. 1*· 53. Die Kathode der Diode 86 ist auf dt· StroeaneehluS-klemine 50 geführt. Bei einem Signal "I" liegt an den Kiemen

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- a 27 -

52 und 53 dieser Schaltung eine Spannung τοη +5 V an und bei einem Signal "O" eine Spannung von -5 Volt, für jede Diode beträgt der Spannungsabfal in Darohlaßriehtung ungefähr 0.7 Volt.

Die vorerwähnte Schaltung arbeitet nie folgtt

i) let C₀ · C. ■« 0, (-5 Volt), dann erhalten die Dioden 81 und 82 eine entgegengesetzt gerichtet· Spannung aufgeschaltet und geraten in den Spernuetand. Die Dioden 83 und 84 erhalten in Durchlaßrichtung eine Spannung ausgeschaltet und leiten den von der Stromquelle uO herkommenden Strom weiter. Als Folge davon liegt an den Anoden der Dioden 83 und 84 zum Einschalten der Diode 86 eine Spannung ▼on ungefähr -4.3 Volt an. Dadurch fließt der Strom (negativer Strom) dann von der Brde über den Wideretand 51 und die Diode 85 zur Stromquelle 79.

ii) Ist C »0 »1 (+5 Volt), dann werden entgegen den vorerwähnten Fall (l) die Dioden 83, 84 und 85 ausgeschaltet und die Dioden 81, 82 und 86 eingeschaltet. Dadurch fließt der Strom (positiver Strom) dam von der Stromquelle aus über die Died« 86 und den !Widerstand SL. iü) folgt auf Stdtt G 27 *

Iv) let C₀ - 1 (+5 Volt) und let C. ■ 0 (-5VoIt), dam werden die Dioden 82, 83, 85 und 86 ausgeschaltet, die Dioden 81 und 84 aber eingeschaltet. Von der Heime 52 aus fließt der Strom über dl· Diode 8l zur Stromquelle 79. Der von der Stromquelle 80 herkommende Strom fließt ü*er die Diode 84 zur Klewne 53.

Die mit PIg. 26 gezeigte 2lnheitaschaltung ist zum Dekodieren dee zusammengeklappten Blnärkodlerungesignales (b b. ... b-,τ) geeignet. Bei dieser Schaltung ist zwischen die Diode 82 und die Klemme 53 des Stromkreises nach Hg. 25 ein Wechselrichter 87 geschaltet, wobei die wichtigste Zif-

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mh

22. 9.

- G 27 a -

iii) Wenn C_Q= 0( -5 Volt) und C = 1(+5 Volt) ist, sind die Dioden.81, 84, 85 und 86 ausgeschaltet und die Dioden 82 und 83 eingeschaltet. Der Strom fliesst vom Endpunkt 53 durch die Diode 82 zur Stromquelle 79. Andererseits fliesst der Strom von der Stromquelle 8o durch die Diode 83 zum Endpunkt 52. In diesem Fall geht kein Strom durch den Widerstand 51.

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- bh 22.9.1969

- Q 28-

fer des BLgitalsignales b auf die Klemme 52 geführt wird, die Ziffer b. .aber auf die Klemme 53.

Der Strom I.,. welcner von dieser Schaltung auf den Widerstand 51 geschaltet wird, läßt sich mit nachfolgender Gleichung wie folgt ausdrücken»

I - (2b - 1) b I (33).

Ist das BLgital signal b._t welches der Klentne 53 auf geschaltet wird gleich "O" (-5 Volt), denn werden deshalb die Dioden 82 und 8*l· eingeschaltet, und der Strom kann nioht turn oder durch den Widersland 51 fließen. Ist das Ziffernaignal b. gleioh "1", dann wird die Polarität des durch den Wideretand 51 fließenden Stromes durch die auf die Klemme 52 aufgesokaltete Ziffer b bestirnt. Für jede Diode gilt ia wesentlichen der gleiche Schaltvorgang, welcher int Zusaieeenhang mit de« mit Fig. 19 wiedergegebenen Stromkreis beschrieben worden ist.

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Claims (1)

1. - bh-22.9.1969

   -Αϊ- ;■-.

   Tokyo Shibaura Electric Co,Ltd«, Kawasaki-shit Japan Patentansprüche;

   /l. Sin Dekodierungssystem bestehend aus einer Schaltung rait ^v-' einer Reihe von SlgnalanschlußklenBnen, welche jeweils einzeln den jeweiligen und entsprechenden Ziffern des binären Digital signaleinganges zugeordnet lind} mit einer Signalquelle, welche elektrische Signale in ^! drei unterscW edU ehen Werten su eraeugen hatj und mit einem oder mehreren Schaltkreisen, welche in selek«. \ tiver Weise die vorenÄhnten Signalanschlußkleramen auf eines der elektrischen Signale schaltet, welche von der bereits erwähnten Signalquelle in drei unterschiedlichen Werten auf der Basis des wichtigsten Ziffernsignales sowie auf der Basis eines jeden Ziffernsignales erzeugt >rerden.

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   - bh-22.9.1969

   -A2-

   2. SLn Dekodlerungasyatea,

   dadurch gekennzeichnet, daS

   zu ihn eine Schaltung raLt einer Reihe von SignaianschluS» kleanen gehört, wobei diese SignalansohluQklawmeneinseln der jeweiligen Ziffer des Bir&r-BLgitaleingangssignales entsprechen! diese Schaltung mit einer Signalquelle, welche elektrische Signale in drei unterschiedlichen Werten zu erseugen hatj diese Schaltung weiterhin mit Schaltkreisen, welche in selektiver Weise die vorerwähnten Signalenschluflklemmen mit einem der elektrischen Signale verbinden, weiche von der Signalquelle in drei uni terschiedlichen Werten auf der Basis des wichtigsten Ziffernsignales und auf der Basis des Ziffernsignales erzeugt werden. Zur Schaltung weiterhin gehörend ein Schaktkreis, welcher in selektiver Weise aus den Signalanschluflklemmen, an degen die von der Signalquelle erzeugten drei wertunterschiedlichen Signale auf der Basis des wichtigsten Ziffernsignales anliegen, jnit einen elektrischen Signal versorgt wird.

   3· SLn Dekodierungssystem bestehend aus einer Schaltung adt einer Reihe von SignalansohluBkl—, welche jeweils einsein den jeweiligen Ziffern des binären Signaleinanges, DLgitalsignalelngmngea, entsprachen! adt einer Signall quelle, welche elektrische Signale Kit drei unterschiedlichen Werten au erzeugen ftat| alt Schaltkreisen, welche in selektiver Weise die vorerwähnten Signalaneehlueklentmen Bit einen der beredte erwähnten elektrischen Signalen, welche von der bereite genannten Signalquelle auf der Basis des wichtigsten Ziffernsignales und auf der Basis eines jeden Ziffernsignales eraeugt werden, su

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   21 έ*2194 87 2 S

   «β bh - i 3 -

   verbinden habenj mit einem Schaltkreis, welcher in selektiver Weise elektrische Signale in drei unterschiedlichen Werten, welche von der Signalquelle auf der Basis des wichtigsten Ziffernsignales und auf der Basis vorgegebener Ziffernsignale des vorerwähnten Binärsignaleingange, erzeugt werden, zur Vermeidung von Verzerrungen dritter Ordnung auf zuschalten hat.

   Bfen Dekodierungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Ziffern, zu einem zusammenklappbaren Binäreingangssignal gehören (b_Q bj b_? ... b_r_₂ b^); daß von den bereits erwähnten Schaltkreisen (S.) die von der bereits erwähnten Signalquelle herkommenden elektrischen Signale +B oder -E und ♦ I oder -I den bereits geannten SignalanschluSklemmen in selektiver Weise aufgesckaltet werden, und zwar derart, daß die nachstehend gegebenen Gleichungen!

   B. ■ (2b_o - 1) b.,5 oder}

   ■'■■"*■ L mit j * 1, 2, ... n-1 I « (2b_o- l)bl f

   «β/

   erfüllt sind.

   Bin Dekodierungssystera gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Ziffern zu einem natürlichen Binäreingangssignal (C C. Cg .*. C .) gehöreni rim den bereits erwähnten Schaltkreisen )S.) die von der bereits angeführten Signalquelle herkommenden elektrischen Signale +8 oder +1 und -1 oder -I den Signalanachlußklemmen in selektiver Weise derart aufgeschaltet werden, daß die nachstehend gegebenen Gleichungen!

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   — bh — 22.9.1969 ■

   -M-

   S. - (2C -I)(C C. + C C.) S oder

   ⁱ ° ο J ο J _ mi J -1,2 ... n-1

   I₅ -(2C₀-I)(C₀C^ + C₀C^) I

   erfüllt sind.

   6. Ein Dekodierungssjeten gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Ziffern ku einem Busainmengekplappten binären Signal» eingang (b_Q b_t b₂ ... b^ b^) gehören; daß von den bereits genannten Schaltkreisen (8.) die τοη der angeführten Signalquelle herkommenden bereits erv&hnten elektrischen Signal» +S oder +1 und -1 oder -I in selektiver Weise den bereits genannten SignalansehluSklemnen derirt aufgeschaltet werden, dafl die nachstehenden Gleichungen:

   B. « (2b - 1) B.E oder
   j ο j

   Γ mit j -

   1,2, ... n-1

   erfiillt sidn| schließlich τοη dem bereits erwähnten Schaltkreis (S_n) die bereits angeführten elektrischen Signale in selektiver Weise den rorert&hnten SignalanschluSklemmen derart aufgeschalfcet werden, daß die nachstehenden Oleiohfiungent

   K_n - (2b_o - 1 )B ) I_n - (2b_o - 1) I J

   oder

   erfüllt sind.

   ?. SLn Dekodierungisyetem genfifl Anspruch 2, däbrch gekennzeichnet, daß

   die Ziffern zu dem natürlichen binären Signaleingang (C₀ C, C₂ .*. C_n-1) gehören! daß von den bereite erwähnten Schaltkreisen (SJ die τοη der bereits angeführten. Signalquelle herkommenden elektrischen Signale +B oder 41 und -B oder -I den bereite erwähnten Signalaneehlufl-.

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   «. bh -22.9.1969

   -A 5-■■"■■

   klemmen derart aufgeschaltet werden, daß die nachstehenden Gleichungen:

   B. » (2C -I)(C C. + C C₄)E oder ³ ο oj ο j ■ _At j. _lf2, ..., n-1

   erfüllt sindj

   daß schließlieh von dem bereits genannten Schaltsignal (S ) die von der bereits genannten Signalquelle herkommenden elektrischen Schaltsignale +B oder I und -B oder -I den ent sprechenden Signalansohlußklemraen derart aufgeschaltet werden, daß die nachstehenden Gleichungen:

   E_n » (2C₀-I)B oder ^

   I_n- (2C₀-I)I ^J erfüllt sind.

   8. Sin Dekodierungssystem gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Ziffern zu einem natürlichen binären eingangssignal (b b. b, ;··.·: b ,) gehören j von den Schaltkreisen (S.) die von dem bereits angeführten Signalquelle herkommenden elektrischen Signale +B oder +1 usd-1 oder -I den bereits genannten Signaleingangskletaaen In selektiver Weise derart aufgeschaltet werden, daß die nachstehenden Gleichungen»

   ■J

   E. - (2b_Q - 1) b.B oder

   ^: F mit j-l,2j...,n-l

   Ij- (2b_o- 1) bjl . J

   erfüllt eindf

   schließlich von den bereite erwähnten Sehaktkreisen (S ) die bereits genannten SignalaneohluBklemnen mit einem elektrischen Signal +E oder ₊I dann -versorgt werden, wenn b » 1 ist, wlhrend die Schaltkreise (S_R) dann ein elektrisches SiKIaI dann auf schal ten -B oder -I, wenn-, in dem Segment, in denen keine Ziffern weggegeben worden sind b_Q * O ist.

   21

   ■ - bh -22.9.1969 - A 6 -

   9. Bin Dekodierungssystem gemäß Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß

   die Ziffern zu einem natürlichen binären Eingangssignal (C C₁C₀ ... C _Ί) gehören! TOn den bereits Oic η—χ

   erwähnten Schaltkreisen (S.) die von der bereits angeführten Signalquelle hermkommenden elektrischen Signale +E oder +1 und -B oder -I sowie O, den bereits erwähnten Signalanschlußklemmen in eelektlrer Weise derart aufgeschaltet werden ,daß die Gleichungen:

   B. * (2C -D(C C. + CJ3.)B oder) '

   _τ /ndt j -1,2,..., n.1

   erfüllt sind}

   schließlich die bereits genannten Schaltkreise (S_n) de den Torerwähnten Signalanschlußkleeeen in selektirer Weise dÜm ein elektrisches Signal +B oder +1 auf-

   . schalten, wenn C-I ist, und ein elektrisches Sig-

   ■<>■

   nal dann- -E oder -I in dem Segment, in denen keine Ziffern fortgefallen waren, dann, wenn C-O ist.

   10. Bin Dekodierungssystets gemäß Anspruch 1, dadueh gekennzeichnet, daß

   sich die bereits erwähnte Schaltung zusaanensetzt aus einer epannungegeschalteten Kettenwiderstandsschaltung, wobei die bereite erwähnte Signalquelle als eine Spannungsfuelle ausgeführt ist, welche die Spannungen +E, O und -B erzeugt.

   11. Bin Dekodierungssyetem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   diese Schaltung τοη einer stromgesohaltoten Kettenwiderstsndsschaltung gebildet wird, wobei die bereits

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   - bh -22.9.1969

   erwähnte Signalquelle als Stromquelle auegeführt ist, welche die Ströme +1, 0 und -I erzeugt.

   12. Eine Dekodierungsvorriohtung gemäß Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß

   die bereits erwähnte Schaltung als stromgeschaltete Schaltung mit Belastungswiderstand ausgeführt ist, wobei die bereits erwähnte Signalquelle aus einer Stromquelle besteht, welche die Ströme +1, 0 und .1 su erzeugen hat.

   13. Bin Oekodierungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   die vorerwähnte Schaltung als Belaetungsstroia-Sunmierschaltung ausgeführt ist, wobei die bereits erwähnte Signalquelle aus einer Stromquelle bestehet, welche die Ströme +1, 0 und -I zu erzeugen hat.

   1^. Bin Dekodierungssyetem genoß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

   die bereits erwähnte Schaltung als spannung«geschaltete Kettenwiderstandesehaltung ausgebildet ist, wobei die bereits erwähnte Stgnalquelle aus einer Spannungequelle besteht, welche die Spannungen"+E, 0 und -1 zu erzeugen halt.

   15· &Ln Dekodierungssyetera gewäß Anspruchs, dadurch gekennzeichnet,

   daß die vorerwähnte Schaltung als eine strongeschaltete Kettenwiderstandsichaltung ausgeführt ist, wobei die beteite erwÄhnte Signalquell· aus einer Stroaquelle besteht, welche die Ströme +1, 0 und -I tu erzeugen hat. - ■,' ■ . . .-.■■■ -'^; '

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   - bh -22.9.I969

   -AB-

   16. Sin Dekodierungssyetem geaäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daS die bereite erwähnte Sohaltung als stroKgeschaltete Sohaltung mit Belastungswiderstand ausgeführt ist, wobei die bereits erwähnte Signalquelle als eine Stromquelle ausgeführt ist, welche die Ströme +1, 0 und -I tu erzeugen hat.

   17. BLn Dekodierungssystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bereits genannte Sohaltung als Belastungsstrom-Sunnierschaltung ausgeführt ist, nobel die bereits erwähnte Signalquelle aus einer Stromquelle besteht, welche die Ströme +1, 0 und -I zu erzeugen hat.

   18. Bin Dekodlerungssvstem gemäß Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die bereits erwähnte Schaltung als spannungsgeschaltete Kettenwiderstandsschaltung ausgeführt ist, wobei die bereits erwähnte Signalquelle aus einer Spannungsquelle besteht, welche die Spannungen -HS, 0 und -8 zu erzeugen hat.

   19. Bin Dekodierungssyeteit genäß Anspruch 3« dadurch gekennzeichnet, daS die bereits genannte Sohaltung als etroiRgeschaltete Kettenwtäeratandseehaltung ausgeführt ist,'wobei die Signalquelle aus einer Stromquelle besteht, welche die Ströee 4-1, 0 und -I su erzeugen hat.

   20. Bin DekodierungSBTSteen genäß Anspruch 3» dadueh gekennzeichnet, daß die bereits erwähnte Schaltung als eine etromgeschaltete Schaltung alt Belastungewiderstand ausgeführt ist, wobei die bereits erwähnte Signalquelle aus einer Stromquelle besteht, welche die Ströme +1,0 und -I tu erzeugen hat.

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   ■ · bh — 22,9.1969 -A 9-

   21. Bin Dakodierangssystem gemäß Anspruch 3, dadureh gekennzeichnet, daß

   der vorerwähnte Stromkreis al· eine Beiasttmgsstroat-Summi er schaltung ausgeführt ist, wobei die Signalquelle als Stromquelle ausgeführt ist, welche die Ströme +1, 0 und-I zu erzeugen Jat.

   22. SIn Dekodierungssrete« gaaift bestehend aus einer spannungsgeschalteten Kettenwiderstandisohaltung mit einer Reihe von Signalanschlußklernten und Blnheitsstrmkrese, welche jeweils auf die individuellen Signalanschlußklemmen geführt sind und in selektiver Weise in Abhängigkeit vom Digitalsignaleingang drei unfcersohledliehe Spannungswerte auf die SignalanschlufiklenRen schalten. Dieses Dekodierungssystein dadureh gekennzeichnet, daß zu ihm gehört: eine gemeinsame Leitung (10), welche auf die entsprechende eine Anschlußklemme der Signalanschlußklemmen geführt ist? eine auf diese gereeinsame Leitung (10) geschaltete Stromquelle (5), welche in Übereinstimmung mit dem erwähnten Digitalsignaleingang einen positiven oder negativen Strom aufzuschalten hat; eine Diode (1), deren Anode auf die gemeinsame Leitung (10) geführt ist, auf deren ΑηοΊβ aber eine Spannung V* auf geschaltet ist; eine Diode (2), deren &»%^dauf die bereite erwähnte gemeinsame Leitung (10) geführt ist} an deren Anode aber eine Spannung V₂ liegtj eine Diode (3)» deren Anode auf die gemeinsaee Leitung geführt ist; eine Diode (h)_t deren Kathode auf die geeeinaaae Leitung (10) geführt ein Schaltkreis (6), welcher von Dltialaignaleingang ge-. steuert wird - dieser Schaltkreis mit einer Klemme auf

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   - A 10 -

   auf die Anode der bereits angegebenen Diode (J) geführt, während an seiner anderen Klemme eine Spannung V- aufgeschsltet wirdj sowie ein Schaltkreis (7)# welcher gegenüber dem zuvor erwähnten Schltkreis in der entgegengesetzen Richtung arbeitet, und zwar bei dem vor-Wähnten DigitalSignaleingeng, dieser Schaltkreis mit einer Klemme auf die Anode der bereits angezogenen Diode (4) geführt, während an seiner anderen Henne eine Spannung V. ansteht. Di« aufgedruckten Spannungen stehen dabei in einen Verhältnis, daß sich mathematisch wie folgt niederlegen läßt:

   ^T2 .

   23. Bin Dekodierungssystem gemäß Anspruch 22, dadruch gekennzeichnet, daß

   die bereits geannte Stromquelle dieses vorerwähnten Strom-. kreises bestehtj aus hochohmigen Widerständen (16) und (17) welche mit der ELeinme für die wichtigste I Signal spannung C des natürlichen binärkodierten Signal eeinganges geschattet sind,sowie aus einem hochohmigen Widerstand (15) welcher auf die Klemme für die Ziffern-Signal spannung C. des natürlichen binärkodierten Signaleinganges geführt istj zu dem bereits erwähnten Schaltkreis (6) gehören? eine Diode (18), deren Kathode auf den zuvor erwähnten hochohmigen Widerstand. (l6) geführt ist, sowie eine Diode (12), welche sowohl mit der Anode der bereits angeführten Diode (18) verbunden ist, als auch mit der Aa*4 Kathode der bereits genannten Diode (3). der beΛte erwähnte Schaltkreis (7) besteht aus einer Diode (1§, deren Anode auf den bereits erwähnten hochohmigen Widerstand (1?) geführt ist, sowie einer Diode (k3), welche sowohl mit der Kathode der bereits

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   - A 11 -

   erwähnten Diode (19) verbunden let als auch mit der Anode der bereits genannten Diode (4). Aufgeschaltet werden jeweils die Spannungen V/, V- und V_, und zwar derart,daß das nachstehend gegebene Verhältnis vorliegt.

   V₁-B, V^- E, VL.* 0.

   24. SLn Dekodierungesystem gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß

   zu dem bereits erwähnten Schaltkreis (6) eine Diode (3) gehört, deren Kathode direkt auf den bereits genannten hochohmigen Widerstand (l6) geführt istj schließlich au dem bereite erwähnten Schaltkreis (?) eine Diode (4) gehört, deren Kathode"direkt auf den hochohadgen Wideretand (17) geschaltet ist.

   25. Bin Dekodierungssyetem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß * '

   zu ihm eine Schaltung mit mehreren SignalansehluB-klemmen undEinheitskreisen gehört, «eiche jeweils auf die zutreffenden SignalaneehluSklenmen geschaltet eind und je nach den Digital-Signal-Bingang drei unterschiedlieh* Spannungewerteauf die Signalanschlufikltsn au gehalten habwif iu jedem der vorerwähnten Knheit ekrei se gehört eine BrÜckeneohaltung, welche sieh zusammensetzt! aus den Dioden (21) bis (24), den Widerständen (15a) und (15b), nelche mit dem einen Side auf die entsprechenden Kontakte der Dioden (22) und (21) geschaltet sind und auf jene der Dioden (23) und (24), mit ihrem anderen Side aber auf die entsprechenden Klemmen (14a) und (l4b), an welohen jeweils die Ziffernsignale b. und b Β* anliegeni aus einer Vorrichtungen zum Brden der Kontake der vorerwähnten Dioden )2l) und (23), aus

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   einem Widerstand (25)» welcher rait seinem einen Bide auf den Kontakt zwischen den vorerwähnten Dioden (21) und (23) geftijrt ist, und mit seinem anderen &ide auf eine Klemee (11), auf wiche das Ziffernsignal b gegeben wird} zwischen dem Kontakt der Dioden (22) und (Zk) und der Signalaufschaltungsklerame ist eine gemeinsame Leitung angeordnet} aus einer Diode (l), deren Kathode auf die vorerwähnte gemeinsame Leitung geführt IA₁ deren Anode aber mit der Klemme in Verbindung steht, ftuf welche die Spannung -B geschaltet wird, sowie aus einer Diode (2), deren Anode auf die gemeinsame Leitung Reführt ist, deren Kathode aber mit der Klemme in Verbindung steht, auf welche die Soannung +B geschaltet wird.

   26. San Dekodierungssystem gemäß Anspruch 25» dadurch gekennzeichnet, daß

   zu ihm eine aus den Dioden (26) bis (29) bestehende Brückenschaltung gehört, welche «wischen den vorerwähnten Widerstand 25 und die Anschlußklenrae (11) geschaltet ist; ein Widerstand (30) zwischen den Kontakt der genannten Dioden (26) und (28) und der bereits erwähnten KLemme(l^-a) geschaltet 1st] schließlich ein Wideretand (31) zwischen den Kontakt der bereite erwähnten Dioden (27) und (29) und des bereite angeführten Kinne l4b gesohaltet let.

   27. Bin Dekodlerungeeyetem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   zu ihm eine Kettemdderstandssohaltung gehört, welche mit einer Reihe von Signelan sohl ußklemsnen und Einheit s kreisen versehen ist, welche mit den SignalanschluSklfflpmen in Verbindung stehen und auf diese Signalanschluß-

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   - A 13 -

   klemmen in Übereinstimmung mit den DigitalEHngangeignal Ströme dreier unterschiedlicher Werte schaltenf zu den vorers&hnten Binheitskreisen gehören! eins aus den Dioden (32), (33), -(3*0 und (37) bestehende BrUckenschaltungf eine Vorrichtung, welche den Kontakt der Dioden (32) und (33) auf eine Signalanschlußkleraae (9) zu führen hat} eine Diode (35),deren Anode auf den Kontakt der vorert&hnten Dioden (33) und (Jk) geführt i«t und deren Kathode mit einer KIeHMe(Hi*) in Verbindung ateh$

   auf welche das Ziffernsignal b. gegeben wirdj ame einer Diode (37) deren Kathode auf den Kontakt der zuvor P erwähnten Dioden (32) und (37) geführt ist und deren

   Anode mit einer Klemme (l4b) verbunden ist, auf welche

   das Ziffernsignal b*. gegeben wird; ein Widerstand (36), welcher zwischen die positive Stromquellenklerame und den Kontakt der vorenfthntön Dioden (33) und(3O geschaltet ist! sowie aus einem Widerstand (37) welcher »wischen die negative StronquellenklemE» und.dea Kontakte der bereits erwähnten Dioden (32) und (37) geschaltet ist. ^; ■ / ' ■ ' ' ' ^; '

   28. KLn Dekodierungesjsteiii bestehend »us einer lettenwiderstandeschaltung isit einer Reihe von Signalensohluakeasen und J&nheitakreisen, weiche »it den zutreffenden SignalanschluSklerasen verbunden sind und auf diese SignalansohluiSklennen je naoh dem Digitalsignaleitpng drei unterschiedliche StrcMBete sehalten, dadurch gekennzeichnet, dafl

   zu jedem der voremÄhnten HLnheitsstronkreiee die Tranai

   atoren (46) und (*t7) gehören, welohe eine einander entge-

   gesetste Leitfähigkeit haben und zueinander in Reihe ge-

   • bh -

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   schaltet sind, wobei an deren ersten Elektrode die Spannungen +S und -E anliegen, wobei die zweiten Elektroden dieder Transistoren (46) und (47) auf die SignalanschluS-klemme (50) geführt sind, wobei die dritte Elektrode de s Transistors (46) auf einen Strombegrenzungswiderstand (48) geführt ist und üe Spannung -fE ( /bJ^ |sJ) auf geschaltet erhält, wobei die dritte Elektrode dee Transistors (47) auf einen Strombegrenzungswiderstand (49) geführt ist und die Spannung -E. aufgeschaltet erhält; vorgesehen lest eine Anschlußklensae (52), auf welche die höchste Ziffer des Signals C_Q des natürlichen binärkodierten Signaleinganges geschaltet wird} eine Anschlußklemme 53» welche das natürlicje Binärkodieruhgesignal C. aufgeschaltet erhält; eine UND-Schaltung (40), welche mit den Klemmen (52) und (53) »erbunden iet| eine Pegelumechaltvorrichtung (42), welche den Pegel oder den Wert des Ausganges der UND-v Schaltung umschaltetj eine Diode (44), deren Sehalten

   vom Ausgang der vorerwähnten Pegelumaohaltvorriohtung (42) gesteuert wird und die mit der dritten Elektrode des suvor erwähnten Transistores (46) eine Verbindung hat| eine ODBR-Schiltung (4l), welche auf die Klemmen (52) und (53) . geführt istfine Pegelumschaltvorrichtung (43), welche den Wert des Ausganges der OEKR-Schaltung (4l) umschaltet, sowie eine Diode (45) _t deren Schalten von der vorgenannten PegelumsohaltTOrrichtung (43) gesteuert wird und die in einer der TOrenfihnten Diode entgegengesetit gerichteten Polarität mit der dritten elektrode des Transietors (47) verbunden ist.

   29. Bin Dekodierungseyetem gemäß Ansnruch 28_t dadurch gekennzeichnet, daß

   QG38J9/17S0

   » bh - :

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   - A 15-

   die Sehaltvorgänge der Pegelumschalter und der Dioden von den Einheitskreisen unter Verwendung von Spannungsreglerdioden ausgeführt werden. ·

   30. Bin Dekodierungssvstera bestehend aus einer Schaltung mit mehreren Signalanschlußkleronen und Einheitskreisee, welche mit den zutreffenden Signalanschlußklemmen in Verbindung stehen und auf diese je nach dem Dijjitalsignaleingang (C-C- C₂ ··· C ,) Ströme in drei unterschiedlichen Werten auf schalten. Diese Schaltung dadurch gekennzeichnet, daß

   zu jedem Einheitskreis die Transistoren (46) und (47) gehören, welche mit einander entgegengesetzter Leitfähigkeit zueinander in Reihe geschaltet fcind, wobei deren ersten Elektroden an den Spannungen +S« und -B« liegen, wobei die zweiten Anschlüsse dieser Transistoren (46) und (4?) auf die SignaianschluSklemme (50) geführt sind , wobei ein Strombegrenzungswiderstand (48) auf die dritte Elektrode des Transistors (46) geschaltet ist un an einer Spannung+I₁ ( I'BjJ^H'Bgj ^ liegttWobei ein SfcrombegrenBunsewiderstand (49) auf die dritte Elektrode des Transistores (4?) geechaltet ist und an der Spannung -B liegt. Zu der vorerwähnten Schaltung gehören auch noch: eine Klemme (52)_t auf welche die wichtigste Ziffer des natürlichen binärkodierten Signales geechaltet wird j eine Pegeluraschaltvorrichtung (56) zxvm Umschalten des Signalpegele des Signals C-J eine Diode (60J deren Schalten vom vorerwähnten Pegelumachalter (56) gesteuert wird und die auf die dritte Elektrode des Transistore (46) geführt istj eine Pegelumechaltvorrichtung (58) ,welche mit der Klömme (52) in Verbindung stehtj eine Diode (62), deren Sehalten vom

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   - A 16 -

   Ausgang der Pegelumschaltvorrichtung (5B) gesteuert wird und die mit der dritten Elektrode des Transistors (by) verbunden ist, und zwar in einer der Diode (60.) entgegengesetzt gerichteten Polarität) | eine Kieme (53), an welcher das Ziffernsignal C. der natürlichen Binärsignalkodierung als Eingang anliegt, ein Pegelumschalter (57)₍ welcher mit der Klemme (53) verbunden ist; eine Diode (6l), welche^ durch den Ausgang des Ptegelumsehalters (5?) hinsichtlich des Schaltens gesteuert wird und deren Verbindung mit der dritten KLektrode des Transistors (46) in der gleichen Polarität, welche auch für dife Diode (60) Verwendung findet, hergestellt istj ein Pegeluraschaiter (59) welcher auf die Klemme 53 geschaltet istj eine Diode (63)» deren Schalter Tom Ausgang des Pegelumechalters (59) gesteuert wird und die mit den beretie erwähnten Transistor in der gleichen Polarität wie die bereits erwähnte Diode (62) geschaltet ist.

   31. Sin Dekodierungesystem gemäß Anspruch 30, dadurch .gekennzeichnet, daß

   die Pegelunschaltvorrichtungen und Dioden durch Spannungsregelungedi öden betätigt verden.

   32. Ein Dekodierungssystem gemäß Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß

   ζ zu ihm Stromkreise gehören,welche Paaren von Transistoren in Darlington-Schaltung bestehen und dadurch ein mit den Pegeluraschaltvorrichtungen verbundenes Schaltsystem bilden.

   33. ELn Dekodierungseyetem gemäß Anspruch 30, dadurch gegenzeichnet, daß

   als .Sehaltelemente zum Schalten der Pegelumschalter Transistoren verwendet werden..

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   - bü- ■ ■

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   34. Bin Ddcodierungesystem bestehend aus einer Kettenwiderstandsechaltung HLt einer Reihe von Signalansehlußklem-■en und SLnheitskreisen, welche mit den Signalkleramen Verbindung haben «atf- und auf diese in Abhängigkeit Ton den als zusammengeklappte Binärkodierunfc vorhandenen Blngan (b b. bg ... b .) den Signalanschlußklemen ftrttste dreier unterschiedlicher Werte aufBehalten. Dleee Schaltung dadurch gekennseiebnet, daß

   tVL jetei aB-nheiteatrcidcreis gehbrani die Transistoren (k6) und (%7) - diese Transistoren mit entgegenge. setzt gerichteter Leitühigkeit. wobei die erste SLek» trode dieser Transistoren an den Spannungen +ίβ« und -Bg liegt j ein Schaltkreis (?6 J mit welchem die zweiten ffl.ektroden der Transistoren (46) und (4?) verbunden sind und welcher mit dem wichtigsten Ziffernsignal b und der Ziffer b. des QLgItalsignaleinganges einen Ogikvorgang durchfuhrt, wobei die SignalanschlußklÄrarae (50) mit dem Schaltkreis (?6) in febindung stehtj ein Strombegrenzungewiderstand (48), welcher auf die dritte KLektrode des Titan ei store (46) geführt ist und an einer Spannung +S₁ liegt ( j^Bi|5^j^Bj)i ⁴^" Stra*- begreneungswiderstand (49) , welcher auf die dirtte KLektrod« des Transistors (4?) geschaltet ist und an einer Spannung «4L liegt ί eine XXeane (52), auf welche die wichtigste Ziffer b des OLgitalsignalein-

   ganges geschaltet wirdt sowie ein Pegelumschalter (42), welcher auf die Klemme (52) geführt ist} eine Diode (44), deren Schalten vca Ausgang des Pegelumsehaltere

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   42 gesteuert wird und die auf die dritte KLektrode des Transistors (46) gegeben istj ein Pegelumschalter (43) welcher mit der Klemme (52) Terbunden ist; eine Diode ( (45),deren Schalten vom Ausgang des Pegelumschalters (^3) gesteuert wird un d die auf die dritte MLektrode des Transistors (4?) geschaltet ist, und zwar in einer der Diode (44) entgegengesetzten Polarität.

   35· Sin Dekodierungssyetera gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Pegelumschalter und die Dioden durch spannungsregelnde Dioden geschaltet werden.

   36. Kin Dekodierungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dAfl

   zu ihm eine Kettenwiderstandssehaltung gehört, welche mit einer Reihe von Signalanschlußklemmen und Binheitsstromkreieen versehen ist, die mit den Signalanschluß klemmen in Verbindung stehen und je nach Signaleingang - dieser als natürlich binärkodiertee Signal (C₀C₁ C₂ ... C_n _ j) Ströme dreier unterschiedlicher Werte auf diese SignalanschluQklemmen schalten; ein jeder der Einheit«Stromkreise mit einer ersten und einer »weiten Stromquelle (79) und (80), welche die vorgegebenen Ströme liefernt mit den Dioden (81), (82) und (85), deren jeweilige Kathoden auf die erste Stromquelle geschaltet sindj mit den Dioden (83), (84) und (86), deren jeweilige UL*4»u Anoden auf die tweit· Stromquelle (79) geführt sind, wobeu die Anode der Diode (85) auf die Stromanschlußklemme (50) geschaltet ist, desgleichen euch die Kathode des Transistors (86)j «dt einer An-

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   schlußkleimne 52, auf welche die Kathode der mode (93) und die Anode der Diode 8l geschaltet a£nd_t an welcher dann auch das Ziffernsignal'G_Q liegt; sowie Mt einer Anschlußklemme (53)» auf welche die Anode der Diode (82) und die Kathode der Diode (84) geschaltet wird, und an welcher das Ziffernsignal G. liegt·

   37. BLn Dekodierungssystea genäß Anspruch 36_a dadurch gekennzeichnet, daS ,

   ein Inrerter (87) «wischen die Anode der Diode (82) und zwischen die AneohluQkleiwie (53) geschaltet ist, um das System besonders geeignet zu aaehen für die Dekodierung des zusageklappten binären DLgL-talsige«le· (b , b_1t b₉ ... b .)

   . Bide .

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