DE1950137A1 - Kristallgesteuertes breitbandiges Sende-Empfangs-Geraet mit entfernter digitaler Abstimmung - Google Patents
Kristallgesteuertes breitbandiges Sende-Empfangs-Geraet mit entfernter digitaler AbstimmungInfo
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Classifications
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Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)
Description
Karl A. Brose
Dipl.-Ing.
D-8023 Mönchen - Puüach
Wi£fl0fsir.2,T.Mthn.793O570,7931782
Wi£fl0fsir.2,T.Mthn.793O570,7931782
-r. ^'-i./lrn MU^r^^'-Pul] nch "' r-^+-.-.i^^
ÜHS BEwDTX CORPORATION, Wisher· Building, üe.-hroit, Michigan, USA
itw
mit entfernter digitaler· Abstimmung.
~ Ev f*i^ Λ'.v-i& betrifft Sende—Enrof^ngs-G-er·? te und insbesondere
r{-i o-S^'i.'ip-'grnpt' 'iigsg°p?te für «'ichricht-er Übertragungen in Flug—
/ohei diese G-eräte in .jedem K-'ui^l kristall^esteuert
ΐ, der aus einer Vielzahl Ton K-"n:iler. im VHF-B'Uid ausgewählt
■'. nd er ii?.'1" eia digitales logisches Abstimms^stem verwendet,,
nf·t'ec/it eine Steueinang vornehmen zu können. Die "begrenzte
n!"! c'"keit \a den Führerkn-nzelxi in Flugzeugen macht es erfor-
-i Q* 5 d''B bo'Am 'lerseitigen St-'nc1 -3er Technik Flugzeug—Hilf s—
mint-;.r'.geii von ei'ier abgelegenen Stelle steuerbar sind und zwar
einem Steuerkopf, der einen gerade noch praktischen R-?umbe-'1^":'
be°nnprvicht. Es sind elektromechanische Systeme für eine
'Λ'Stimmung eines Fliigzeugsender-Empfangsgerätes von einer entf>cxiben
Stello aus bekannt und ein verbessertes vollständig
e'l el't" on!'-ch 1^b.nt im bares System ist in der deutschen Patentan—
ir.e.l'lunö· uf. P 1r>
16 73^·'? beschrieben. Bei diesem zuvor erwähnten
o/ntem v/erden über die Boden-Schaltmatrizen Kristallkombinationen
zum Abstimmen des Empfängers ausgewählt. Die Schaltmatrizen v/erden hierbei von einer entfernten Stelle aus durch erden
von P-!-T-eü von Dr-ähten in Einklang mit dem "ARIInIC zwei aus fünf-Format
"gesteuert (ARMC = Air-onautical Radio Incorporation
USA). Während der Übertragung fährt ein spannungsgesteuerter H'iuptoszillator das Frequenzband ab, bis die Frequenz dieses
Oszillators sich derjenigen Frequenz nähert bzw. erreicht f auf
die der Empfänger abgestimmt ist. Der Frequenzlauf (swept) wird
009816/1578 Bä» original
- 2— „ ■:■■ ■■,".-.■.' :
dann angehalten und die Steuerung des Hnuptoszillators wird,
auf den Empfängerausg^rg übertragen. Auf diese Weise überwachen
und steuern die Kristalle, die die. EmpfangerfreT-ienz steuern,
die Senderfeqjienz,und die pe..: Frequenzen Int d^ber .die gleiche
G-enauigkeit und Stabilität zu eigen, die bei Kristallen bekanntlich
vorhander? ist.
Obwohl dieses Sjsten (Yatee et al. system) gegenüber dem Str-xid
der Technik, d.h.. den elektromechanisch .abere^tim^ten S'j^teraen,
viele'Vorteile bietet, ist es bei diesem System." nicht möglich
die Anzahl der Präzislons-geerdeten Kristalle, die erforderlich
sind, bedeutend zn reduzieren. Bei dem Sender c;i^d ebenso sbromvariable
Induktoren als Frequenz-Steuerkomno -■ eisten für clen
Vafmtimröhrenhauptoszillator und die LeistunfrsverKtärkerstufen .
verwendet. Zusätzlich zu dem offensichtlich geringeren Wirkungsgrad
von Stufen mit Vakuumröhren, verglichen mit H-albleiterstufen,
stellen die stromvariablen Induktoreri ^ehr kritische Komponenten dar die in der PTersbellung innerhalb der geforderten
StebilitätsfTBnz'en teuer sind.
j F=. .1
Ein Gegenstand der vorliegendem Erfindung richtet sich auf die
Schaffung eines. VHF Senae-Empfänger8, der gleich gute oder bessere
Eigenschaften oder Kriterien 'ufv/eist, wie Leisttingsausgang,
Frequenzstabilität, frei ist von ungewollten Ausgangsgrößen
und ähnliche verbesserte Eigenschafter, aufweist, jedoch dabei zuveiässig ist, einen guten Wirkungsgrad hat und leicht
gehandhabt werden kann.
Die vorliegende Erfindung verwendet einen .Normalfrequerizgenerator
(mit Frequenzsynthese), der von einer entfernten Stelle aus
mit Hilfe digitaler logischer Schaltungen gesteuert wird, um irgendwelche ausgewählten Frewuenzen in Stufen von 25 kHz entlang
eines Betriebsbandes von 116-152 mHz zu erzeugen. Der mormalfrequenzgenerator
erfordert nur einen einzigen, sehr genauen Kristalloszillator, der Spektrumkomponenten mit 0,2 mHz Abstand
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über CLr1S gesamte B1VId erzeugt. Ein zweiter Kristalloszillator,
der ?cht ausWahlbare Kristalle verwendetr teilt die 0,2 mHz-Interv^lle
des prrter. Kristalloszillators in die gewünschten
P.^ TrTTz Kanalabat^nde -^uf. Auf diese V/eise wird erfindrvaprsgomaB
'"it ue1!1! K1"1! °t°ll er eine Fiuiktior erhielt, die bei dem System
nach dem älteren Vorschlag (Yates et si. system) 4-7 oder noch
mehr Kristalle erforderlich macht. Barüberhinaus "braucht "bei
ier vorliegenden Erfindung nur einer der neun Kristalle eine
F^eCWn ZtOIe^0IiZ von 0,001 j0 aufweisen, um den fi-red ^n Genauigkeit
in der Ausgangsgröße zu erz.eu.gen, während bei anderen
S"""stGnieii' Xieui^stens 7^ genaue KrJ s+^llo erforderlich sind, utp
ei^e ähnliche Genauigkeit, in dem gleicher B-xidbereich zu er-
Ein weiterer Ziel der Erfindung besteht daher in der Schaffung eines krist^llgesteuerten VHF Sende-Empfäiigsgerätes, das durch
ein breites Brrsd hindurch, abstimmbar ist, jedoch wesentlich weniger
Kristalle benötigt, als dies bei älteren Sende-Empfengs-G-eräten
der F--11 irt.
Die Erfindung schafft auch einen .Normalfrequenzgenerator mit
Frequenzsynthese, der als solcher schon für eine Frequenzmodulation
verwendet werden kann, so d?B der Sende-Empfanger mit
einem künstlich0" Satelliten zusammenarbeiten kann und zwar
über extrem lange i^chrichtenübertragungsstreckeii.
Im wesentliche:.:!, besteht das S3^stein nach der vorliegenden Erfindung aus einem von einem entfernten Ort aus gesteuerten iNiorm^lfrequenzgenerator,
der eine" Ausgangsgröße auf der gewünschten Trägerfrequenz erzeugt, die dann verstärkt werden kann, modu-•
liert werden kaiai und zum Übertragen einer .Nachricht ausgesendet
v/erden kann. Für den Empfang dient der gleiche Hormalfrequenzgenerctor
als erster örtlicher Oszillator des Empfängers. Die Senderstufer sind ausreichend breitbandig beschaffen, so daß
keine Abstimmeinstellungen erforderlich sind. D er Empfänger
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BÄS
enthält· einen sparinungsabgestimmten Vor%lektionskreis, der
durch den rtormalfrequerizgenerator gesteuert wird, to das ge-
- sBTOte BGnd mit einem hohen Grad an Selektivität zu versehen,
Auf diese Weise wird das Abstimmen des Senders und des Empfängers
durch eine entfernte Steuerung des iMormalfrenuenzgenorators "bewerkstelligt.
' * .
Der iMormalfrequenzgenerator enthält einen Spektrumgerierator,
der genaue Frequenzkomponenten erzeugt, und zwar haben diese
Komponenten einen Abstand von ο,2 mHz entlang dem gesamten
¥■ Band. Die Ausgangsgröße des spannungsge st ediert en Oszillators
(7CO) wird mit diesem Spektrum gemischt, um eine Zwischenfrequenz
zu erzeugen. Wenn die Frequenz des VCO von einer "bekannter]
Bezugsfrequenz aus nach oben streicht oder nach oben läuft ro
erzeugt die Koinzidenz der YCO Frequenz mit jeder der 0,2 mHz
voneinander getrennten Frequenzkomponenten einen Hauptstoss des ZF Signals aus dem Mischer. Diese Stösse werden in die
Form von Impulsen gebracht und gezählt, bis die gesamte gezählte Zahl gleich einer Zahl ist, die durch die entfernt gelegene
digitale Steuerlogik vorbestimmt wird. Der VCO Kipp (sweep) wird, dann angehalten und die Frequenz des VCO wird
eine -■■■"".""
uber/piiasenstarre Schleife dicht angepasst bzw. genau gesteuert.
In einem vereinfachten Beispiel würde, wenn die bekannte Bezugsfrequenz 110 mHz und die gewünschte Frequenz 115 mHz
sein würde, der VCO Kipp angehalten werden und der VCO würde zur'115 mHz Komponente des Spektrumgenerators phasenstarr geT
macht werden. Der phasenstarre VCO stellt eine sehr genaue Ein-
: richtung zum Auswählen einer einzelnen gewünschten Frequenzkomponente
aus einem breiten Spektrum dar. Die Ausgangsgröße des VCO stellt die Ausgangsgröße des lvormalfrequenzgenerators
dar, die die. Sendeträgerfrequenz oder die erste örtliche Oszil-
- latorfrequenz des Empfängers sein kann, was vom Betriebszustand
: abhängig ist.
Weitere Vorteile.und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich
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?ms der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
unter Hinweis auf die Zeichnung.In dieser zeigen: -
Fig. 1 ein ftmktionelles Blockdiagramm des Sende-Empfangs-Gerätes
nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein funktionelles Blockdiagramm eines «ormalfrequenzgenerators
mit Frequenzsynthese, wie dieser "beim Erfindungsgegenstand verwendet wird;
Fig. 3 A, 3 B und 3 C detaillierte Blockdiagramme des
Umsetzers, Vergieicher und der Zählschaltungen, durch die eine entfernte Digitalsteuerung des
iMormalfrequenzgenerators nach Fig. 2 vorgenommen
wird;
Fig. 4- eine Werteta"belle zur Erläuterung der Betriebspreise
einer der Zählschaltungen der Fig. JC} und
Fig. 5 eine ausgedehnte Vertetabelle zur Erläuterung der
Betriebsweise des gesamten Zählers der Fig. 3CV
In Fig. 1 ist der Sender ab schnitt gezeigt und ein lNormalfrequenzgenerator
mit Frequenzsynthese 10 erzeugt eine ausgewählte Frequenz im VHF Band, wie dies durch eine entfernt gelegene Abstimmsteuerung
11 bestimmt wird. Die Ausgangsgroße des xvormalfrequenzgenerators gelangt zum Verstärker 12, Teiler 13» Leistungsverstärker
14-, Richtkoppler 15» Tiefpass 16 und Antennenrelais
17) Om ein Trägersignal vorzusehen, das über eine. Antenne 18
ausgestrahlt wird. Der Träger kann mit Hilfe eines Modulators 19 2rüplitudenmoduliert sein, der die von der Stromversorgungsquelle zugeführte Spannung zum Leistungsverstärker 14-, hin ändert
und zwar entsprechend einem Audiosignal, das seinen Ursprung
an einem Mikrophon 21 nimmt. Vie dies bei nachrichtentechnischen Ausrüstungen üblich ist wird das Audiqsignal, be-r
vor es für die Modulation verwendet wird, in-einem Audiopresser
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Begrenzer und Verstärker 22 verarbeitet. Wenn das gesendete
Signal frequenzmoduliert sein soll, also nicht amplitudenmoduliert, wird das verarbeitete Audiosignal an einen. Modulator 2J
geführt, um das Ausgangssignal des Normalfrequenzgenorntors ΊΟ
Frequenz zu modulieren.
Beim Empfang ist die Antenne 10 vom Filter 16 abgetrennt und mit
einem Eingang eines elektronischen abgestimmten Radiofrequenzverstärkers 24. für eine Vorselektion verbunden.Die durch den _.
fc Verstärker 24- hindurchgelangenden Signale· erscheinen in einer
ersten Mischstufe 25, wo sie mit der Ausgangsgröße des "formal
frequenzgenerators 10 kombiniert bzw. verbunden werden. Der erste Zwischenfrequenzverstärker 26 kann in geeigneter Weise
auf 16, mHz abgestimmt sein. Die Ausgangsfrequeriz des Wormalfrequenzgenerators
muß sich von der Frequenz des ausgewählten Signals um einen Betrag unterscheiden, der gleich der ersten
ZF ist und demzufolge wird während des Empfangs die Ausgangsfrequenz
des -.Normalfrequenzgenerators auf einen V/ert von 16,2 mHs
verschoben, der niedriger liegt als der Wert, der während des
Sendens erzeugt wird,, Zusätzlich zum Einspeisen der ersten
Frequenz in die Mischstufe 25,/sorgt der Normalfrequenzgenerator
den Verstärker 24 mit einer Abstimmgleichspannung eines .
Wertes, der von der Frequenz des ausgewählten Kanals abhängig ist.
Ein zweiter Mischer 2.7 und ein zweiter örtlicher Oszillator
arbeiten auf 15,74-5 mHz und diese reduzieren das erste ZF Signal
auf eine zweite Zwischenfrequenz von 450 kHz. Das zweite
ZF Signal wird in einem Verstärker 29 verstärkt und entweder in.einem FM*Demodulator y\ oder in einem AM Demodulator 32 demoduliert
und zwar entsprechend der ausgewählten Betriebsweise.
Danach passiert das Audiosignal einen Squelch (Geräuschspeerre)
und Verstärkerschaltungen 343 zu einem Ausgängawandler-J4· Eine
automatische Verstärkungsregelung (AGO) vfird vsm AM B§mod\ilato5r
•32 durch einen Verstärker 35 abgeleitet unci/die
— ι —
dieces Verstärkers steuert die Verstärkung des RF (Radiofrequenzverstärkers,)
24 und der ZF Verstärker 26 und 29. Der Betrieb im Sende- oder Empfangszustand wird durch einen Sprechschiebeschalter
J5'5 gesteuert. Wenn dieser Schalter geschlossen ist, was während
d"es Sendens der F^Il ist, überträgt das AnterLuenrelais 17 die
Verbindung der Antenne 18 vom Eingang zum Verstärker 24 zum Ausgang des Filters 16. Gleichzeitig wird der ,.,armalfrequenzgenerator
19 auf eine Frequenz zurückgebracht, die niedriger
als die niedrigste zur Verfugung stehende Frequenz im Band ist. Der iMornialfrequanzger.erator läuft dann in seiner Frequenz nach
oben, bis die Frequenz des ausgewählten Kanales erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt gelangt ein Signal zu einer eine Sendung ermöglichenden
Schaltung 57» die dann den Verstärker 12 mit Energie
versorgt, so daß der Sendeträger ausgestrahlt wird. Das Überwechseln
vom Empfang auf Senden erfolgt so schnell, daß der Betreibende nicht zu warten braucht.nach Schließen des Schalters
36.mit dem Sprechen einer Nachricht zu beginnen. Es sei aus der
Hauptbeschreibung, die früher gegeben wurde, in Erinnerung ge—
bracht, daß der i^ormalfrequenzgenerator einen spanmingsgeSteuerten
Oszillator enthält, dessen Frequzen von einer bekannten Bezugsfrequenz
aus nach oben streicht oder kippt und zwar nahezu auf den Wert der ausgewählten Frequenz. Danach wird die Frequenz
über eine phasenstarre Schleife genau gesteuert. Die Lauf funktion
oder Kippfunktion kann aus irg3iideinem der folgenden Gründe ein--
^1"1'4-"4- werden: wach dem ersten Anlegen der Stromversorgung;
nach de'7! iir?dern der Kanalselektion; und nach dem Indern von
Empf ang^uf Ibnder und umgekehrt.
Es soll nun auf Fig. 2 eingegangen werden. Der VOO 41 erzeugt
eine Ausgangsfrequenz, die durch die Spannung auf der Steuerleitung
42 bestimmt wird. Anfänglich weist die Steuerspannung
einen Pegel oder Wert auf, durch den verursacht wird, daß die VOO Frequenz unterhalb der niedrigsten Frequenz im Betriebsbändbereich
zu liegen kommt. Ein Stsrtoszillator ^5 sieht die
Frequenz bekannte Bezugsgröße vor, womit das Messen der VCO/beginnt.
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Die Ausgangsgröße des Startoszilletors gelangt durch ein an-
- fanglich offenes Gatter 44 zu einem Mischer 4S, wo sie mit der
Ausgangsgröße des VCO 41 verbunden wird. Die Differenzfrequenzausg^ngsgröße
des Mischers 45 wird zu einem ZF Verstärker 46
geleitet, der normalerweise auf eine Frequenz von 4 mHz abgestimmt
ist. Es wird im folgenden klar hervorgehen, daß der Verstärker wirklich schritt—abgestimmt ist und zwar in einem engen
Bereich entsprechend der Frequenz des ausgewählten Kanals. Bis
^ jetzt kann man den Verstärker 46 so betrachten, daß er auf ein
sch.ifia<les B!-nd von Frequenzen-abgestimmt ist, dessen Mitte oder
Zentrum bei 4 mHz liegt. Der Ausgang des Verstärkers 46 wird c-r·-
. fasst und in die Form von Impulsen gebracht und.zwar durch die
Schaltung 49, wobei die Ausgangsgröße dieser Schaltung als
. Frequenzmaxken für 'den VCO 41 dient,- und zwar in einer Weise
wie mm beschrieben werden soll.
Es.sei angenommen, daß der Sprechschieb es cha It er 36 geschlor.se:
- ist-, und das Erden der Leitung 48 bewirkt, daß die Frequenz de^;
•Startoszillators 43 auf 119,6 mHz gebracht wird. Ein Rückstell 1-univibrator
Λ9 wird ebenso betätigt, der dann, einen Torsteuer-Uhivibrator
50 in den "null" Zustand versetzt, wodurch das Tor
( oder Gatter 44 in Bereitschaft gebracht wird. Gleichzeitig startet eine Rückstellschaltung 49 den Betrieb eines Kippgener·-
tors 51> der dann eine Sägezahnausgangsgröße erzeugt. Der Kippgeneratorausgang
erscheint, nach Verstärkung in einem Verstärker 521 auf der Steuerleitung 42. Der Verstärker 52 kann eine
nichtlineare "Übertragungscharakteristik aufweisen, um die
A<ichtlinearität der Schaltungen, die durch die Spannung auf der
Leitung 42 abgestimmt, werden, zu kompensieren.
Die Ausgangsgröße des Kippgenerators beginnt auf einem Wert,
so daß dadurch bewirkt wird, daß die Frequenz des VCO 41 unter 116 mHz gelangt, d.h. die niedrigste Frequenz im Betriebsband.
Went, die Größe des Kippgeneratbrausgangs zunimmt, folgt auch
die VCO Frequenz, Wenn die VCO Frequenz 115·6 mHz erreich't,
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ersehe!at am Ausgang des Verstärkers 46 ein Signal mit 4 mHz,
das erfasst wird und in die Form eines einzelnen Impulses mit Hilfe des Detektors und eines Impulsformers 47 gebracht wird.
Dieser Impuls triggert den Tarsteuer-Multivibrator 50 aus dem
".Null" Zustand in den "Eins" Zustand, verhindert oder sperrt
die Gatterschaltung 44 und setzt eine Gatterschaltung 53 in
Bereitschaft. Das Gatter 53 steiiert das Leiten einer Ausgangsgröße
au°- einem harmonischen Spektrumgenerator 54, durch
ein spsnmmgsgestetiertes Verfolgungs- oder lNSchführungsfilter
51P (tracking filter) zum Mischer 45.
Ein kristnllgesteuerter Oszillator 56 arbeitet auf der genauen
Frequenz von 3i2 mHz und sieht ein Signal vor, das bei 57 verstärkt
wird und durch 1S geteilt wird und zx'/ar in einem Teiler
58 von binärem 1Pi7P, um ein Ausgangs signal auf einer genauen
Frequenz von 0,2 mHz vorzusehen. Die o,2 mHz Ausgangsgröße des Teilers 5" Tird in die Form einer Wellenform gebracht, die
reich an Harmonischen aller Ordnungen ist, d.h. sowohl gerade
als auch ungerade Harmonische, wobei dieses Umformen durch den Spektrumgenerator 54 vorgenommen wird. Das wachführungs- oder
itfochlauffilter'55 wird elektronisch durch die Spannung abge-r
stemmt, die auf der Steuerleitung 42 erscheint und zwar längs und entlang eines Frequenzbandes, wobei die Frequenzen dieses
Bandes von der Frequenz des VCO 41 um 4 mHz verschoben oder abgelegen sind, d.h. der Frequenz des ZF Verstärker^ 46. Wenn
die VCO Frequenz 115 .6 mHz. erreicht und das Gatter 53 i*1
Bereitschaft gesetzt ist, wird das Filter 55 abgestemmt, so daß es diet7-3nigen Frequenzkomponenten in der Ausgangsgröße des
Generators 54- hindurchlässt, die um 119»6 mHz zentriert liegen.
Wenn daher die VGO Frequenz fortfährt größer zu werden und zwar unter Wirkung der Steuerung des Generators 51» erzeugt jede
harmonische Komponente im Mischer 45, die der laufenden Frequenz begegnet oder damit zusammentrifft;einen Impuls am Ausgang
des Detektors und Impulsformers 47· Wenn z.B. das Gatter
53 zuerst in Bereitschaft gesetzt wurde, so bestehen die vom
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-1Q-
Filter 55 hindurchgelassenen- Frequenzkomponenten aus 119) 2j
119,4; 119,6; 119,8 und 120,0 mHz, es ist jedoch keine Komponente
vorhanden, die nicht ein ganzes Vielfaches von 0,2 mHz ist*
Wenn die VCO Frequenz 115-8 mHz erreicht, wird ein zweiter
Impuls durch Kombination der VCO Frequenz mit der 119,8 mHz harmonischen Komponente erzeugt, und" bei 113,0 erscheint der
dritte Impuls durch Kombination mit der 120,0 mHz Komponente iisw. Die Frequenz des VCO ist zu jedem Zeitpunkt innerhalb der
0,2 mHz bekannt indem die Zahl der Impulse gezählt wird, die erzeugt wurden, nachdem der VCO die Bezugsfrequenz erreicht hat,
weiter durch Multiplizieren der Impulszählung mit 0,2 mHz und
Addieren des Ergebnisses zu der Bezugsfrequenz.Das Abstimmen
des wormalfrequenzgenerators wird durch digitale logische Schaltungen
gesteuert, die diesen Prozess vervollständigen.
Die Frequenz des für den Sende-Empf?.ngsbetriet ausgewählten
Kanals wird an einer entfernt gelegenen Abstimmsteuereiririchtung
60 gewählt. Diese Steuereinrichtung enthält eine Reihe von Schaltern mit vielen Stellungen, wobei jeder Schalter eine
Anzahl von Lagen aufweist, die gleich der Anzahl der variablen ganzen Zahlen im Abstimmband sind. In dem 116,000-152,000 mHz
Band sind z.B. die 100 mHz eine Konstante, die gleich 1 ist, so daß keine veränderliche Steuerlage oder Steuerstellung erforderlich
ist. Die Zehner der mHz sind über einen Bereich von 1-5 variabel, so daß ein Schalter mit 5 Stellungen erforderlich
wird. Die Einer und Zehntel mHz variieren in einem Bereich von 0-100 und jede Gruppe erfordert einen Zehnstellungsschalter,
während die lOOstel mHz Selektion, für 25 kHz Kanal ab st and, nur
einen Vierstellungsschalter erforderlich macht .
Jeder Schalter der Steuereinrichtung 60 ist mit einer Umsetzerschaltung
61 mit Hilfe von getrennten Drahtgruppen verbunden,
die in einer angemessenen Zahl vorgesehen sind, um einheitliche
Dräabpäarkombinationen für jede Schalterstellung vorgehen zu
können. Der Schalter für die 10er mHz erfordert vier Drähtelv
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die Einer und Zehntel KHz jeweils 5 Drähte und die 100stel MHz
2 Drähte. Die Umsetzerschaltung 61, die später im einzelnen beschrieben werden soll, enthält logische Elemente, um die
paarweise von der Steuereinrichtung 60 geerdeten Drähte in ein-.heitliche
logische Feststellungen umzuformen, die äquivalent zur numerischen Identität des auegewählten Kanals sind. Ein Vergleicher
62 empfängt die logischen Feststellungen des Umsetzers
61 und prüft fortwährend den Wahrheitsgehalt oder die Richtigkeit
dieser Feststellungen gegenüber der Ausgangsgröße eines
Zählers 6.3. Nach Feststellung oder Erfassung der Richtigkeit oder Koinzidenz zwischen der Feststellung deβ Umsetzers 61 und
der Ausgangsgröße des Zählers 63, signalisiert der fergleieher
62 den vollständigen Ablauf der anfänglichen Fhaffenäbstinsiung
des Formalfrequenzgenerators indem dieser Vergleicher den Kippgenerator
51 vom schnellen Betrieb auf den langsamen schaltet
und indem er ein Gatter 64 in Bereitschaft setzt. Des Gatter
leitet dann die Ausgangsgröße des ZF Verstärkers 46 zu einem in-Phese Phpsendetektor'65· Wenn der langsame Kipp die Ausgangsgröße
des Detektors 65 über einen bestimmten Schwellenwert läuft,
wird der Kipp angehalten. Danach wird ein Einstellen der VCO
Frequenz vorgenommen, was nötig ist, um die Ausgangsgröße des VCO genau auf der ausgefihlten Kanalfrequenz zu halten, und
diese Einstellung wird durch Kombination dee Fehlersignalausgangs aus einem Qaadrierdfcektor 66 mit dem Kippausgang, der
durch den Generator 5Ί konstant gehalten wird, im Verstärker
52 vorgenommen. -
Die beiden Fhasendetektoren 65 und 66 empfangen als Bezugsfrequenzeingangegrößen
den Ausgang eines KristallosBillatora 6?. Der Oszillator 67 arbeitet auf einer von acht Frequenzen, die
einen Abstand von 25 KHz aufweisen, was durch eine Freq-aenzauswshlschaltung
68 bestimmt wird. Diese Schaltung kann einfach
eine Diodenschaltmatrix sein, die durch Eingangsgrößen vom 100-stel
MHZ Schalter in der Steuereinrichtung 60 und der X-T Funktion
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(iO-tel mHz Gerade oder Ungerade) aus dem Umsetzer 61 gesteuert
wird. In Abhängigkeit von der Kombination.der Eingangsgrößen
zur Auswahlschaltung 68. wird einer von acht Kristallen im Frequenzbereich von 4,000 bis 3j825 mHz ausgesucht, um im Oszillator
67 zu arbeiten. Wenn z.B., die Steuereinrichtung 60 auf
einen Vert XXX,000 mHz eingestellt int, wird ein 4.000 mPz .
Kristall in den Oszillator 67 eirgescheltet. -Venn die Steuerein-r
richtung auf XXX,025 ^Hz eingestellt-ist, wird ein 3>975 ^Ha
Kristall ausgewählt usw. , wobei es möglich ist, daß die 0,2 wllz
^ - Intervalle zwischen den Spektrumkomponenten aus dem Generator
in echt Kanäle unterteilt werden, die einen Abstand vors' 25 kHz
aufweisen. Als weiteres Beispiel, wenn die Steuereinrichtung €0
auf eine !Frequenz von 118,050 mHz eingestellt ist, wird das
Gatter 64 in Bereitschaft gesetzt, wenn die VCO Frequenz 117,8
mEz übersteigt. An dieser Stelle wird der Kipp nicht angehalten,
er fährt jedoch mit langsamerer Geschwindigkeit fort zuzunehme"
bzw. anzuwachsen. Der Kipp fährt fort ai?.f die VCO Frequenz anzusteigen,
und es wird die Differenz; zwischen fler VCO Frequenz
und der 122,0 mHz Komponente des Spektrumgene"atorε reduziert,
bis ein Wert von 3,950" TtiHz erreicht ist. An dieser 3t el1'"· erscheint
eine merkliche Ausgangsgröße am Ph;^sendetektor 65, dia
durc1"1 d^sGatter 64 TeZ-eitet wird« um die .'!.VSTaTicsirro-?.!? dec
j- Kippgenerators 5^ zu stoppen und zu halter. Die A^^ogmgsfrequerz
-des ZF Verstärkers 46 ist dann genügend nrhe bei ier
3,950 mHz Bezugsfrequenz des Osa-llators 67, so daß der ^0°
ph8serischiebe?ade Phasendetektor 66 (quadraturQphase detector)
fängt und die VCO Frequenz auf 118,050 hält, um die ZF Frequenz
genau auf.3«950 mHz beizubehalten. . . .
Aus dei? Vorhergehenden lässt sich ersehen, daß die vier mHz,
die als Hominalfrequenz des ZF Verstärkers 46 gegeben sind, in der Tat die acht diskreten Frequenzen in dem Band von 4,000,
mHz bis 3?825 mHz enthalten, was den Kristallfrequer.zen des
Oszillators 67 entspricht. Die Ausführung wird günstig gestaltet
in—dem der Verstärker 46 nahe auf die Zwischenfrequenz ab-
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■■■ ■ - SA®
gestimmt wird, dl« in der Tat'tTorherrschend ist, wenn das
System stabilieiert ist. für diesen Zweck wählt eine Diodenschal tmatrix 69, die durch den lOOatel &Hz Wähler der Abst!umsteuereinrichtung 60 und der Σ-Funktion-Ausgangsgröße des Umsetzers 61 gesteuert wird, einen ron Tier Spannungewerten aus,
die Ton eine» Spannungsteiler sun Anlegen an spannungsabhängige
bzw. Tariable Kapazitäten in den abgestielten Schaltungen des Verstärkers 46 zur Verfügung stehen. Der Verstärker 46 wird
dadurch über 54- kHz Schritte abgestielt, wobei Jeder dieser
Schritt· oder Stufen für zwei benachbarte Frequenzen in Band
Ton 4,000-3,825 »Hz Sorge trägt.
Die Torausgehende Beschreibung betraf die.Betriebeweise de«
Vormalfrequenzgenerators im Sendebetrieb, wahrend des Sapfangs
ist das Abstimen des fformalfrequenzgenerators grundsätzlich
das Gleiche, mit der Ausnahme, daß die BezugefrequenzauegangsgrSße des Startoszillators 43auf eine Frequenz von 103»4 mHz
reduziert ist. Dies hat zur Folge, daß die stabilisierte Ausgangsfrequenz des Vormalfrequenzgenerators 16,2 mHz beträgt also unter der Frequenz liegt, die an der Abstimmstettereinriehtung 60 erscheint, woäreh die erste Hischstufe 25 mit der richtigen Injektionsfrequenz zum Empfang von Signalen der angezeigten Frequenz versehen wird.
Das Abstimmen des Hormalfrequenzgeneratora für den Empfang tritt
auf, wann immer der Sprechschiebeschalter 36 offen ist. Venn
von der Leitung 48 die Erde entfernt oder getrennt ist, wird in den Startoszillator 43 ein Kristall mit einer Frequenz
103ι4 mHz eingeschaltet. Un Offnen des Schalters 36 bewirkt
ebenso die Erzeugung eines Impulses, so daß die Rückstellschaltung 49 getriggert wird, wodurch wiederum die Gattersteuereinrichtung 50 in den "Bull" Zustand rückgestellt wird; ebenso
wird der Zähler 63 in seinen anfänglichen Zustand riickgestellt;
weiter wird erwirkt, daß derEippgenerator 51 automatisch wieder
hochgeschaltet wird. Danach fährt der Iformalfrequenzgenerator
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fort abzustimmen, wie dies in der Sendetetriebsteine der Fall
war.. ■■■"■" " . " . ■ . ■ .
Wenn sich der Normalfrequenzgenerator in einem stabilen abgestimmten
Zustand befindet, entweder in Sende— oder Empfangsbstrieb,
und die Steuereinrichtung 60 geändert wurde und auf eine
unterschiedliche Frequenz eingestellt wurde, wird der Formalfrequenzgeneratordazu
veranlasst auf die neuausgewählte Frequenz abzustimmen. Wenn die Änderungen in der Frequenz, die ausgewählt
wurde, Zehner, Einer oder Zdntel mHz sind, -bestimmt der
Vergleicher 62, daß die logische Ausgangsgröße' des Umsetzers 61 und die im Zähler 6 J gespeicherte äquivalente Zählung nicht
mehr länger "der Wahrheit entsprechen" und er sieht eine Trigger
ung vor, -so .daß die Schaltung 49 rückgestellt wird und der ΧίοΓ-malfrequenzgenerator-Ab
Stimmzyklus beginnt. ■
Wenn die ausgewählte Frequenz nur in lOOstel mHz Schritten
(dig-it) geändert wurde, so kann der Vergleicher 62 fortfahren anzuzeigen, daß eine wahrheitsgemäße Entsprechung zwischen Umsetzer-
und. Zählerausgangsgröße vorhanden ist, womit ein Rückstimmen des Hormalfrequenzgenerators ni&fc in der Weise eingeleitet
werden könnte, wie diese zuvor beschrieben wurde. Um dieses Ereignis zu verhindern, wird von einem der lOOstel mHz Steuerdrähte
der Abstimmsteuereinheit 60 ein Triggerimpuls für die ^ .
Rückstellschaltung 49 abgeleitet, so daß eine vollständige Wiederholung
des Abstimmvorganges des Hormalfrequenzgenerators verursacht wird.
Die Frequenzmodulation wird in diesem System vollständig dadurch in einfacherWeise erreicht, indem man das modulierende ,
Audiosignal zu den Eingangsgrößen zum Verstärker 52ß addiert,
wobe-i das Audio signal eine richtige Amplitude aufweisen muß>
um den gewünschten Modulationsindex vorzusehen. Der VCO 4-1 wirkt
auf das Audiosignal in gleicher Weise ein wie auf eines der ,an-
deren Frequenzsteuersignale vom Kippgenerator 51 oder Phasen
detektor 66. Das Ergebnis besteht darin, daß die VDO Frequenz
in einer Geschwindigkeit abweicht, die durch die Amplitude
des Audiosignals bestimmt wird, um einen fretjuenzmodulierten
TrÄgerausgang aus dem lforaalfrequensgenerator zu erzeugen. Diese Auegangegr8ße wird *.mn is Yerttirker 12, 13 und 14 TerBtärlrt
ub4 ohnt weitere Yerarbeitung oder Behandlung ausgesendet bzw.
ausgestrahlt.
Der ümforeer 61, der Tergleicher 62 und der Zlhler 65 sind in
den Fig. 3 Α., 3B und 30 Jeweils detftilliert Ä arge «teilt. Xa empfiehlt sich die Figuren in der angegebenen Reihenfolge anzuordnen. In der folgenden Beschreibung wird von der Booleschen
Algebra Gebrauch gemacht. Die verwendeten mathematischen Symbole sind hierbei die üblichen« Sie sind jedoch in der folgen
den Tabelle I definiert.
Symbol_
NICHT A; Komplement von A AxB A UND B
A ODIE E
A UND B ODER A UND C
A UND B ODER A UND C
DeMorgan'ε· Theorem: das Komplement von A UND B ist identisch
mit dem Kpmplement von A ODER den Komplement von B.
Der AHINO 2x5 Kode, der für StendBrdgebreuch von der kommerziellen
Luftliniengesell schaft veröffentlicht wurde, schreibt die Reihe der Drehtpsar«uswahl bus einer Gruppe von fünf Drähten
vor, um jede dezimale Stelle zu definieren. Die fünf Drähte
sind mit A, B, 0, D und E bezeichnet, von denen Jeder durch eine positive Spannung erregt wire1. Die Drähte sind an einem
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A1 | Α. Β | 3 | (E + | i | O) |
AB | )■' « A1 | + E1 | |||
A + | |||||
(A) | |||||
(ΑΒ | |||||
■; ■ ■. ■' - - 16 -'. ■■..'■'■
geeigneten Schalter angeschlossen, der das geeignete Drahtpaar
erdet, um die dezimale Stellung des Schalters zu definieren. Der
ARIIfC 2x5 Kode, der für positive Logik gilt, ist im folgenden
in Tabelle II aufgefihrt:
Tabelle II - ARING 2x5 Kode
O | - B1E1 | 5 | -σ·»· | O - ACD | 5 - ABE |
1 | -A^B' | 6 | - C1E* | 1 « CDE | 6 - ABD |
2 | - A1C | 7 | - D1E' | 2 - BDE | 7 - ABC |
3. | - Β·σ· | 8 | - A1D1 | 5 - ADE | 8 - BCE |
- B'D' | 9 | - A1E1 | 4 - ACE | <9 - BCD |
Der Kode legt fest, daß z.B. die Ziffer 1 dadurch angezeigt
wird, daß die Drähte A UND B geerdet werden. Die Spsnnungswerte auf diesen Drähten werden zu ITuIl, wShrend der Spannungswert auf jedem der -verbleibenden Drähte C UND D UND E einen
positiven Wert darfteilt. Wenn A UND B geerdet sind oder einen
Nullwert aufweisen, müssen die verbleibenden Drähte C, D, E der Gruppe einen positiven Wert zeigen. Demzufolge enthält
die Tabelle II zwei Polgeätze (corollary sets), wobei einer
von beiden einheitlich die Ziffern 0-9 definiert.
Unter Hinweis auf die Pig. ?A, B und C und insbesondere die
Pig. 3A, sind fünf Drähte A-E als Gruppe 100 gezeigt und verbinden
den Zehntel-MHz-Auswählschalter der Steuereinrichtung
mit den logischen Schaltungen der Pig. 3A. Jeder dieser Drähte
ist mit einer positiven Spannungsquelle verbunden (nicht gezeigt)
und ist durch den Wahlschalter der Steuereinrichtung·60 entsprechend
dem Kode von T?belle II geerdet. .Ähnlich verbinden fünf Drähte A-E in der Gruppe 101 den Erner-MHz-Wahlschalter,
und vier Drähte A-D in der G-^uppe 102 den ZeViner-MHz-Wahl schalter nii; den logischer. Schaltungen. -D? "dss Abjtimmband des
^Systems von ^ 16 bis 152 MH? reicht, weTX^en nur die Ziffern. 1-5
für den Zehner-MHs-Frequenzeuswahler erforderlicto. Die Tabelle
II zeigt, daß die Komplemente von A, B, C und D ausreichend sind,
um diese Ziffern zu definieren.
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,.I
Die Symbole der Fig. 51 treffen für die logischen WlHD Gatter zu,
die en ihren Ausgingen das Komplement der UHD Funktion aller
Einginge Tor sehen. Die Getter Bit einzelnen Eingingen arbeiten als Inrerter und sehen das Komplement des Eingangs bzw. der Eingangsgröße am Ausgang vor. Der Dreht B der Gruppe 100 wird Ib
Gatter 105 "komplementiert" und es wird am Auegang B1 vorgesehen. Die Drlhte C-E werden jeweils in den Gattern 106 - 108
komplementiert. Der Draht A wird im Gatter 109 komplementiert.
Das Komplement von A UlD E erscheint em Ausgang des Gatters 110.
In ähnlicher Weise sind die Ausginge der Gatter 111,, 112, 115 und 114 dann (AB)1; (BC)1; (OT)1 und (DE)1. (Die Schreibweise
bezeichnet, daß der Ausgpg des Gatters 111 das Komplement von A
UND B, usw. ist.) :
Die Terbindung der Ausginge tweier oder mehrerer Gatter mit ;
einer gemeinsamen Leitung schafft eine UND Funktion solcher
Ausginge bzw. Ausgangsgrößen auf dieser gemeinsamen Leitung. Die Aueginge der Gatter 105 und 110 sind an eine gemeinsame Leitung
116 angeschlossen, um auf der gemeinsamen Leitung die Funktion B1. (AE)1 vorzusehen, la aufgrund des DeMorganschen Theorems
(AE)1 - A1 + E1 ist, let die Funktion B·. (AE)1 gleichsetzen
mit A1B* + B1E1. (Das Komplement von A UHD,das Komplement von
B ODER, das Komplement von B UHD, das Komplement von E). Unter
Hinweis auf die Tabelle II ergibt sich, daß die Funktion B1.
(AE)1 - A1B1 ♦ Β·Ε· "wahrheitsgemlß" ist, wenn die ausgewählte
Ziffer entweder 1 oder 0 ist. Wenn sich daher der Zehntel-MHz-Auswahlschalter in der 0 oder 1 Stellung befindet, erscheint
auf der Leitung 116 eine positie Spannung. Die Verbindungen
der Gatter 105 - 114 und die eich daraus ergebenden Funktionen
und die «Kodeäquivalente sind in Tabelle III wie folgt aufgeführt ι
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Tabelle III Zehntel mHz
Leitung | Gatter | & 110 | Funktion | B | •Ε' | Kode Xquivalent | ODER | .1 |
116 | 105 | & 111 | B'.(AE)'=A'B· + | B | 1C | 0 | ODER | .3 |
117 | 106 | & 112 | Ο'."(ΑΒ)'=ΑΌ· + | G | 1D1 | .2 | ODER | .5 |
118 | 107 | & 113 | D'.(BG)V-B1D' + | D | •Ε1 | .4 | ODER | .7 |
119 | 108 | & 114 | E'.(CD)'=C1E' + | A | Έ· | .6 | ODER | .9 |
120 | 109 | A'. (DEV=A'D' + | .8 | |||||
Die Funktion auf jeder der Leitungen 116-120 enthält eine gerade
und eine ungerade Ziffer und jede Funktion überdeckt einen Spann oder Strecke von 0,2 mHz am Frequenz au swähler. Da, wie
unter Hinweis auf Fig.2 beschrieben wurde, der Zähler 63 nur
die Frequenzkomponenten mit 0,2 mHz Abstand erkennt, die aus dem Spektrumgenerator 54 herkommen, ist die Logik der Tabelle
III zur Steuerung des Gatters 64 angebracht bzw. angemessen.
Sie ist -jedoch nicht zum Abstimmen auf den gewünschten 25 kHz
Kanalabstand angebracht. Es ist erforderlich eine" logische
Serade X"; u'ngerade Y; Funktion für die Betriebsweise oder den
Betrieb des Frequenzauswählers 68 vorzusehen. In der folgenden Tabelle IV sind die Schaltungen aufgezählt, die solche
Funtionen vorsehen.
Tabelle IV | Ausgang | Kode Äquivalent | |
Gatter | Eingang | (GDE)' | NICHT .1 |
121 | CDE | (ADE)'* | NIGHT .3 |
122 | ADE | (ABE)' | NICHT .5 |
123 | "ABE | (ABG)' | NICHT .7 |
124 | ABcf | (BCD)» | NICHT ,9 |
125 | BGD | ||
Die UND Funktion der Ausgänge der Gatter 121-125 wird durch
die Verbindung zur gemeinsamen leitung 126 vorgesehen. Es er»-
scheint auf der Leitung 126 eine positive Spannung, wenn die
logische Feststellung NICHT.1 udd NICHT» 3 und NJOHT^5 und
SiICHT. 7 und NICHT. 9 richtig bzw* wahr ist. Die Peat stellung
ist dann wahr, wenn der Zehntel-mHa-Auswähler auf eine gerade
V 16/i
Zahl eingestellt ist, so daß demzufolge die Leitung 126 die ge-.·
rade Funktion Y enthält. Da das logische Komplement "irgendeiner
fj
geraden Zahl""irgendeine ungerade Zahl ist ie*., kann man die ungerade Punktion X fertig ?uf der Leitung 127 dadurch erhalten, indem man die T Funktion im Gatter 128 invertiert.
geraden Zahl""irgendeine ungerade Zahl ist ie*., kann man die ungerade Punktion X fertig ?uf der Leitung 127 dadurch erhalten, indem man die T Funktion im Gatter 128 invertiert.
Einer rJHz Logik . .
Die Einer-mHz-Logik wird, in derselben Weise entwickelt wie die
Zehntel—nHz—Logik. Die Komplemente der Drähte B, G, D, E und A
der Gruppe 101 werden Jeweils an den Ausgängen der Gatter 1JO-134
vorgesehen. Die Komplemente von EA, AB, BC, GD und DE erscheinen
Jeweils an den Ausgängen, der Gatter 135^159· Die Ordnung
der Verbindung der Ausgänge der Gatter 130-139 imd die logischen
Funktionen, die auf den gemeinsamen Leitungen 140-144 vorgesehen werden, sind in der folgenden Tabelle V aufgeführt:
Tabelle Y - Einer mHz
Leitung | Gatter | & | 135 | Funktion | A | 'B' | π- B1E1 | Kode | Äquivalent | 1 |
140 | 130 | & | 136 | B'.(AE)- = | A | 1O-1- | H- B 'C' | 0 | ODER | 3 |
141 | 131 | & | 137 | G'.(AB)' = | B | •D' | + G1D' | 2 | ODER | 5 |
142 | 132 | & | 13s | DV. (BG)' = | G | •E' | -t- D1E1 | 4 | ODER |
η
ι |
143 | 133 | Sb | 139 | E1.(GD)' = | A | 'D1 | + A1E1 | 6 | ODER | 9 |
144 | 134 | A'.(DE)1 = | 8 | ODER | ||||||
Vie bei der Zehntel-mHz-LogfS/aSu^fiSrer-aHz logischen Funktionen
Jede eine ungerrle und eine gerade Ziffer, Ein ungerades ä ;
iind ein geraden Cj»; bzw. die Funktion dieser Größen werden ir.
den Gattern 145-1^0 entwickelt. Die Gatter 145-149 empfangen jeweils
als Eingangsgrößen (GDE), (ADE), (ABE), (ABG)-und (BGD).
■Die TIKFJD Funktion der Komplemente dieser Eingangsgrößen erscheint
auf der gemeinsamen Leitung I5I· Diese Funktion stellt die gerade
Funktion *7 dar, ^ -
"1 = (GDE) ' . (ADE) '". (ABE) ' . (ABO) ' . (BOD) ' = inGHT 1 und NICHT 3
und NICHT 5 und NIGHT ict. ■ 7 und NICHT 9.
. 009816/.1678
Da *^ nicht für irgendeine ungerade Ziffer zutrifft bzw. i-rahr
ist,"trifft'es für igendeine gerade Ziffer zu bzw. ist hierfür
wahr»Die ungerade Punktion Δwird auf der Leitung 152 dadurch
erhalten, indem man 4 in dem Gatter I.50 invertiert.
Es werden zum Erfassen bzw. Überbrücken des Ziffernbereiches
für die Zehner— mHz~Frequenzselektion nur die Drahte A-D-der
Gruppe 102 benötigt. Getrennte Komplemente des Drahtes A werden
durch die Gatter 155 und I56 vorgesehen. Getrennte oder separate
Komplemente der Drähte B, C und D werden jeweils durch die
Gatter 1.57, 158 und I59· 160, 161 und 162; und 163 und 164 vorgesehen.
Die Ordnung der Terbindung dieser Ausgangsgrößen dieser Gatter und die logischen Funktionen, die auf den gemeinsamen
Ausgangsleitungen 163-167 zur Verfügung stehen, ist in Tabelle VI aufgeführt: ._ "
Tabelle VI - Zehner mHz
Leitung | Gatter | Funktion | Kode Äquivalent |
165 | 155 ..& 157 | A1B1 | 10 |
166 | 156 & 160 | A1C | 20 |
167 | 158 fr 161 | B1C1 | 30 |
168 | 159 & 103 | B1D1 | AO |
169 | 162 & 164 | O1D1 | 50 |
. Die logische. Ausgangsgröße aus den Zehnen, Einer"· und Zehntelr.
] mHz Abschnitten des Umformers 61 werden gegenüber einem bestimmten
Zustand des Zählers 63 in dem Vergleicher 62 getestet-r
Wenn der Vergleieher_feststellt oder erfasst, daß eine "v/ahr-I"
heitsgemäße11 Bedingung besteht und zwar für" alle Ziffern des
; Frequenzauswählers, dPh. für die ausgevrählten Zehner, Einser
und Zehntel mHz Ziffern, wird an das Gatter 164 ein dieses in ■ Bereitschaft'setzendes Signal abgegeben, wodurch der Kippgenerator
51 auf einen langsamen Kipp geschaltet wird. Die Betriebs-■;:.■■
V r 009816/1578
weise des Vergleichers 62 geht am besten aus der folgenden Best
Schreibung des Zählers 63 hervor. Es v;ird nun auf die Fig. 30"
eingegangen.
Zähler
Der Zähler 63 /besteht aus 10 J-K Flip-Flops,- von denen Paare
als integrierte Schaltungsmodule 175-179 konstruiert sind (integrated
circuit modules). Die Anschlußverbindungen, die längs des TJmfangs des Moduls mit 1 bis 14- nummeriert sind, sind identisch
für die Module 175, 177 und 179· Die Anschlußverbindungen
für die Modtile 176 und I78 sind identisch. Die Funktionen der
Anschlüsse für beide Modultypen sind im folgenden aufgeführt:
Modul 175, 177 & 179 Modul I76 &
Anschluß Funktion Funktion
1 Gemeinsamer Taktgeberein- Taktgebereingang gang . Flip-Flop *
Flip-Flop # 1 & # 2
2 E Eingang; Flip-Flop H 1 gleich
3 J Eingang} Flip-Flop #1 gleich
4 . Einstellung des Flip-Flops gleich
#1auf eine positive "1" Ausgangsgröße
5 "0" Ausgang5Flip-Flop f 1 gleich
6 "1" AusgangjFlip-Flqp f 1 gleich
7 Erde gleich
8 n1" AusgangjFlip-Flop M 2 gleich
9 "0" AusgangiFlip-Flop § 2 gleich
10 Einstellung des Flip-Flops gleich
# 2 auf eine positive "1"
Ausgangsgröße =
11 J Eingang;Flip-Flop If 2 gleich
12 K Eingang;Flip-Flop # 2 gleich
13 Rückstellung des Flip-Flops iDaktgebere-ingang:
# 1 und φ 2 auf die positi- Flip-Flop #2
ve "O11 Ausgangsgröße
B+.~ - - . gleich
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Die Flip-Flops J-E unterscheiden sich von herkömmlichen "binären
Flip-Flops dadurch, daß die Wirkung des Eingangs-Taktgeber-Impulses nicht notwendigerweise "bewirken muß, dsß der Ausgang
bzw. die Ausgangsgröße das Komplement wird bzw. komplementiert. Die Wirkung hängt vielmehr von dem Zustand der Eingangsgröße
zu dem J und K Gatter ab und von dem Zustand des Flip- Flops
zum Zeitpunkt des Erscheinens des Taktgeberimpulses.
Die Betriebsweise der J-K Flip-Flops kann wie folgt angeführt werden: · '
Eingang Früherer Zustand des Wirkung des
Flip-Flops (bezfeht sich Taktgeberimauf
den Ausgang bzw. Aus- pulses gangsgröße an demAnschluß 6 oder 8)
J=IjK=O O " Ausgangsgröße
' - wird 1
keine Änderung . Komplemente · keine Änderung
Ausgang bleibt
oder wird O
Bei der vorausgehenden Aufstellung zeigt die "1" das Vorhanden-*
sein eines positiven Spannungswertes an und die "O11 zeigt O
oder einen negativen Spannungswert an.
Die Ausgänge der Flip-Flops M und N des Moduls 1?5 und P des
Moduls 176 sind jeweils mit M1 M1 j N, N1 ·, und P,P1 "beZeichnet
..und sind mit den Ausgängen M und.M1 verbunden| die zu
den j und M Eingängen des.Flip-flops N führest die % und N*"
Ausgänge dta. Flip-Flops N führen zu den J und E Eingängen des
Flip-Flops J^ der P1 Ausgang führt zu deja J Eingang des Flip-Flops
M und der H" Ausgang des Flip-Flops N führt s$u denn E Eingang
des Flip-Flops M. Auf der Leitung 181 erscheinen negative
IPaktgebeuimpulseAtts'dem Detektor und dem Impulsformer 47(FLg. 2);
Ofrda19/1678
J = | St . | E = O | 0 | 1 | 1 |
J m | SX f | E = 1 | 0 | oder | 1 |
J = | O} | E = O | O | oder | 1 |
J - | O; | E = 1 | oder | ||
Auf der Leitung 182 erscheint ein negativer Impuls aus der
Rückstellschaltung 49 und zwar vor dem Beginn irgendeines Zähl-
-zyklus, um den Zähler in den anfänglichen Zuäband auf M1, U1, P
einzustellen. Mit anderen Worten sind die anfänglichen M, N und P1 Ausgänge der Flip-Flops auf dem Ausgangswert/,', während sich
die M1, ISC und P Ausgänge auf einem positiven Wert "befinden. Die
Verbindungen zwischen den Flip- Flops N, M und P schaffen einen Zähler, der einen Ausgang bzw. ein Ausgangsbild liefert,.das
sich zyklisch aufgrund der Zählung von fünf Taktgeberimpulsen wiederholt. Die Betriebsweise des Zähler M, H, P und der folgenden
Zählstufen soll später erklärt werden und zwar unter Hinweis auf die Werttabellen der Fig. 4- Lind 5· .
Es wird eine Ausgangsgröße für die aufeinanderfolgenden Zählstufen
vom M1 Ausgang des M Flip-Flops gewonnen bzw. abgegriffen.
Diese Ausgangsgröße erscheint auf der Leitung 183 und gelangt zum Taktgebereingang-Anschluß des Flip-Flops Q im Modul 176. Der
Takt geber eingang erfordert einen negati\7gerichteten Impuls und
demzufolge erfolgt eine effektive Übertragung zum Flip-Flop Q nur dann, wenn M1 vom Zustand einer "1" in den Zustand einer
"O"
Die Eingänge J und K zum Flip-Flop Q sind offen, was äquivalent
mit einem "1" Wert an beiden Eingängen ist. Jeder negative Impuls auf der Leitung* 183 bewirkt daher, daß der Flip-Flop Q
komplementiert. Der Übergang des Ausgangs von Q; von "1" nach
"0" erzeugt einen negativen Impuls auf der Leitung 184-, der
als Taktgebereingangsgröße zu den Flip-Flops R und S des Moduls
177 und Flip-Flops T des Moduls 178 verwendet wird.
Die Flip-Flops R, S und T sind mit den R und R1Ausgängen des
Flip-Flops R verbunden und diese Ausgange sind jeweils mit den J und K Eingängen des Flip-Flops S verbunden; die S und S1
A-ucgänge des Flip-Flops S sind jeweils mit den J und K Eingängen
rlec Flip-Flops T verbunden; weiter ict der T Ausgang mit dem K
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Eingang und der S' Ausgang· mit; d_em ·Τ Eingang-d.es Flip-Flops R
verbunden. Die Verbindungen der Flip-Flops R5 S und T mit der
Rückstelleit-ung 182 sorgen für die AvS. angsbedingu.ng R', '.8' iiaid '
T. Da17: bedeutet, daß nach Rückstellung die "Q" Ausgangsgrößen'
der Flip-Flops R und S und die "1" 'Ausgangsgröße des".Flip-Flopp.
T positiv sind. Die T1 Ausgangsgröße ist als Taktgebereingang
zu der nachfolgenden Zählstufe geführt, die aus dem Flip-Flop U
des Moduls I78 und don Flip-Flops V und ¥ des- Moduls "I79 L ο stehen.
Die Verbindungen und anfänglichen Bedingungen der .. Flip-Flops R, S I11Id T verso^c^er. bzif. führen diese TaktreberimTMlsp den nachfolgenden
Stufen, nach Erhalt der dritten, achten und dreizehnten Eingangstaktgeberimpulse aus dem Flip-Flop Q. ?-\\' b?1.·'.,,.schaffen
diese. Taktgeberimpulse für die .nachfolgenden Stufen*.1 ·- ' .
Die TJ und U1 Ausgangsgrößen des Flip-Flops TJ .sind jeweils, zu . ■
den J*--und K Eingängen des Flip-Flops V geführt. Die V und V*
Ausgänge des Flip-Flops V sind jeweils zu den J und K Eingängen
des Flip-Flops W geführt. Die W und W Ausgangsgrößeis des Flip-Flops
W sind .jeweils zu den. J und K Eingängen der Flip-Flopc
IT geführt. Letztere Verbindungen werden auf die.Ordnung der
Eingangsverbindungen der Flip-Flops.;:V und W invertiert. Die TJ,
V und W Ausgangsgrößen sind nach Rückstellung positiv (u.pon
|- - reset).
Fig. 4- zeigt eine Wertetabelle, die ztm Erklärer, der Betriebsweise des Zählers^bestehend ?.us den Flip - Flops M, IT und Py
beitragen so.ll. Wenn der Zähler rücfcgestellt ist, sind die
Flip-Flop Ausgangsgrößen M und W Null und der Ausgang P ist Eins.Dies baut die Eingangswerte zu den-J und K Eingängen dor
Flip-Flops vor dem Erscheinen des ersten Taktgeberimpulsen- auf.
Da P = 1, P1 =0, sind die anfänglichen J und K Eingangsgrößen
zum Flip-Flop M;.O und 0. Da M und N, 0 sind, sind M' und JM · _ 1. ·
Die J und K^ Eingangsgrößen zu den Flip-Flops ΪΓ und P sind daher
0,1 und 0,1. Die Zustände dieser anfängt-ichen Eingangsgrößen
'erscheinen in'den jeweiligen J und K Spalten in der Reihe des
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T ekt°"? be rirrouls "3 π 1 . Wotin der erste T 1^ kt 0Ob er impuls erscheint,
hängt di.o Reaktion der, Flip-Flops von. den J-K Eingangs zu ständer.
^, die i"". dlosp™ Moment ^stehen, JNac.h eier 171IVOf vermittelten
leh^e, h=>t der erste Tpktgeberiinpul-·? das folgende zur Folge:
J und K sind beide für den Flip-Flop M,0; das Ergebnis -
keine Änderung.
Ί rind K sind für den Flip-Flop Ή 0 und 1; Ergebnis -
keine Änderung«
,T ivd TC r-inri -für den FliO-Flon PO und 1; Ergebnis -
P = O.
Zustand der Flip-Flops am Ende des ersten T aktge'b erimpul se s
t in rier Reihe des Taktgeb erimpul se s 1 als 0,0,0 gezeigt.
Auch hier bestimmen diese Zustände die J-K Zustände zum Zeitpunkt
des Erscheinens dec T^ktgeberimpulses 2, die in der Reihe
riOp ^iH-^eberimpij.lses 2 als 1,0; 0,1; und 0,1 gezeigt sind.
D?c Ergebnis dosTa-ktgeberimpulses 2 besteht darin, daß der Zähler
in den Zustand 1,0, 0. verschoben wird. Die Taktimpulse 3,
a und 5 schieben den Zähler auf 1, 1, 0; 0, 1, 1; u d 0, 0, 1.
An Endο des Taktgeberimpulses 5 ist der Zähler in seinem anfänglichen
rückgestellten Znstand zurückgekehrt.Fünf Taktgeberimpulse
treiben den Zähler durch einen vollständigen Zyklus und ec ™ird also der Zählerzustand nach irgendeiner Anzahl von
Tiktimpulsen wiederholt und zwar nach Erscheinen von fünf zu-
^"tauchen Taktimpulsen. Es erscheinen z.B. die gleichen Zählerzustände
für die Taktimpulse 2, 7? 12, new.
Neben der Spalte P befindet sich die Spalte M1. Die Werte in
dieser Spalte weichen von denjenigen in der K Spalte des Flip-Flops
IT ab, da letztere Spalte den Wer-u^ß'vor Erscheinen eines
gegebenen Taktimpulses h^t, während die Spalte M1 den Wert aufführt
nach Erscheinen oder Auftreten eines speziellen Impulses, der durchgehend den Komplementen der Werte entspricht, die in
Spalte M erscheinen. .
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Di. ο T^ktimnulseingangSDTcBe zum Fli1"»—Flor Q, ict ο in -neg^.tivp-r
Impuls, der von dem Ubergrnn; oder Überwechseln von M1 von. einem
positiven 1-Wert zu einem negativen O-Wert abgeleitet wir rl. Die
Sternchen■an der Spalte M1 bezeichnen das Entstehen solcher Impulse.
Die<?e entstehen unmittelbar nach den Tsktimpulser 'der
Z?hl 2, 7, 12, 17 usw.-, 7,ητη Zähler M, TT, P, und letztere ™~ktim'pulee
werden vom Detektor und Impulsformer 47 der Fig. 2 c>~
geleitet. . . . -
Ec-können Tabellen ähnlich der der Fig. 4 aufgestellt werden,
um detailliert den Betrieb der Zähler zu erklären, die aus dom
Flip-Flops R, S, T und IJ, V, W bestehen. Diese Zähler sind in
ausreichendem Maß ähnlich oder gleich dem Zähler M, N, P und für eine Erklärung soll die Aufstellung der Wertetabelle der
Fig. 5 angebracht sein. Die Werte von M, W, und P,- die denjenigen
der Fig. 4 entsprechen, erscheinen in der Grti.ppe der Spalten,
die am weitesten, links liegen. In einer -"baach-barten Gruppe
von Spalten M', JM' und P1 sind die komplementären Werte von
MJ IT .und P gezeigt. Die Werte von M, M, und P sind für eine
begrenzte Folge vonTaktimpulsen gegeben, die. zum Zeitpunkt
des Rückstellens beginnen und beim Taktimpuls Nummer 22 endigen. Es sei hervorgehoben, daß die Ta'belle fortgesetzt x^erden kann
und .zwar soweit wie es gewünscht wird, indem man einfach die
gleichen Werte für den Taktimpuls Hr. 23 schreibt, wie diese für den Taktimpuls Nr. 18 gegeben sind, die gleichen Werte für
den Taktimpuls Nr. 24, wie diese Werte für den Taktimpuls Nr.19 gegeben sind usw.
Ein Taktimpuls für den Flip-Flop Q wird bei jedem Übergang von
M' von 1 nach 2 erzeugt. Diese Momente sind in der M1 Spalte
durch Sternchen markiert. Der Zustand der Ausgänge Q und Q>'
des Flip-Flops Q sind für eine Folge von 17 Taktimpulsen gegeben,
die von M1 abgeleitet sind. Diese Impulse sind nahe der
Spalte Q angeführt und entsprechen der Zahl an Taktimpulsen,v
die den Zähler M, N,. P zugeführt werden und erforderlich sind
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- η - ■
un .yO.is Zustandsänderung dos Flip-Flops Γ4 zu erzeigen. Obwohl
sich" die Tabelle nur auf eine angesammelte - Zählung von Taktimpulsen
von 52 erstreckt, "kan1"* &12 Tnbslle beliebig fortgesetzt
W3r-.ic"r>
indem man für \jeden Eingang die angesammelte Zählung um
f· irkölit. Hr den Zähler R, 8, T Werden Taktim.pulse durch den
Üb crgang der Q1 Auc^angaßröfio des Plip-Flops % voi:. 1 iiacix O vor-S?r-ch.on.
Da^ Av.ftrc+'en {jedes solchen Impulse:? ist d^rch ein
Sternchen in Spalte 1Z nnrkiert, Die Spalten R, S, TjTß1-, S',
T1 ^oi^eu die Ziistänle des Zählern, der crue den FIi^:-Plops R,
ο, T bectoht und sw ar für eine Fcl^e von 17 TalrtimpulEe-n vor.
Flip-Flop '^1 die auf das Rückstellen folgen. Wie aus Gpalte Q,
iierArcr3eht, wenden r.^lche Impulse nach Anlogen der 2., 12.', 22»,
11Pv:. T'aktimpulce an den Wähler MJ N, P erzeugt. Der Zähler
R, S, T, phnlich dem Zählen M, IT, P, vollführt einen Zyklus?
fi'ir ^e ^ EingTrigstaktimpnlae. Obwohl beide Zähler in ihrem Anfang^^ust^nd
rüokgestellt sind, bewirken die unterschiedlichen
Sin^pn^sverbindi^O^ei"!. %v. fer PIiO-PIo1^s M und R. daß die Zähler
Pi.v-ev xuiter.sciiiedlichen Ordnung """on Zi-istä^den folgen, wenn die
nvni.--t-(T^i>ioT»>7ifjT-i]i^-iirifT foptBclireitet. Offensichtlich können die Tabellen
für der·' Zähler R, S, T erweitert werden, indem. m.T. die Werte
vTiedr-Tvl'w~>l+'j liie in der fünften Reihe vorausgehend^m neuen
liii^r4"^'gegeben rina. Die TnktimpTilsc für den Zähler U, V, W
werden durch d;n Übergang von W1 von 1 nach O vorgesehen. Die
Sternchen ir. der T1 Spalte markieren solche Ereignisse für angesammelte
Ta"!Strahlungen von 22, nou.nd 122. Obwohl dies nicht
ir; der Tabelle erscheint, werden offensichtlich Taktimpulse
für den Zähler 1T., V, W ebenso für angesammelte Zähl schritte
von 1?2, 222 vnd 272 erzeugt, Die Tabellen für den Zähler U,
V, W erstrecken sich nur bis zu einer angesammelten Zählung von 272, die angemessen ist, um den Abstimmbereich-des Systems
7M überdecken bzw. überbrücken.
E" sei auf die Beschreibung von Fig. 2 hingewiesen und in dieser
Finnicht hervorgehoben, daß der erste Taktimpuls sum Zahler 63
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SA» ORIGINAL
auftritt« T.'rPi'i'iii 'lic Fpeoucr; ζ dos Oszillator? '!1 auf 1-1 ^ j*? "H17-gebracht
-vrn-Pdc. Danach...erscheine::! zusatz.li^h
ίΐίρ ^θΊθ O, ί3 irH1? Frequenz-zunähme. · IT"Oh RUc1Cr
ItouIs de 1^. -7ia.ilIgτ* G3 i~- ^irien Einh.citnziiRt^nci. D^r ητι·τι iir. fol—
^Ir11JOiS auf Fig. 33 zu "be scnreihT;'1'e "V- ^ τ* ρ* 1^i c 1^. ο τ
icr> Zustand des Zählers 6J wit Ιοτ ATicfönf ίοε
i1^ die Stelle 7s\x he.ο ti "T1^e τι, ^22 "irelc^cT1 '^i? 'Fpcc^c
dG° Ο"?'?.] infp^c! /ι/] · 2nnort-^ü"fc 0.2 1TiHZ''. *^u.f
11V"^ Λ c}-nnf>i^ ^Ο-^ίβΊ" οτ>
rf pn <-·/->ν.-^p"] lpr>
JC^TiTi
o3
Zehntel T0Hz
Die ZMstiindG bo.c dem loTicchen ■Zohritclr:C"hs?lt-':in'Te3i- ^.°° TjTLiOT1
6"1 j die in T^hell1?'.-IJT eufjr^-u-^P-"^ "iipdeTi« vrerduer iiheT1 die Iei—
116-120 jeweils zu den-ITllTD G-atter 190-1°·" geleitet"... D-ct·
. fluf' Z.eitiiTi'1' 116 ■ T/,ripd .ίτπ-G-^tt-e-t1 1°0 irit-dc^1 TT y^fincsni
der Leitung 196 und den H' /-'is^annj "niii Leitunp;
Zähler M, F, P verbunden. Ähnlich v/ird der Zustand,, auf
der Leitung 117 im Gatter I9I mit M und H ?uf den Leitnnger. I.9S
ννΛ 19Ξ./verbunden ; das G-atter i'92 verbindet den' Zn st end ?uf d.er
Lcitunn; 118 mit N und P auf den Leitunger 1-92 und I9S5 dac G-1-ter
195 "verbirylet den Zustand auf der Leitung 119 mit N1 und P
auf den Leitungen 197 i-ind 199; dac Gatter 19^· verbindet den Zustand
auf der Leitung 120 rait M' und P' auf den Leitungen 200
und 201. Aus der Wertetabelle der Fig. 5 läßt sich entnehmen,
daß MUT1 richtig ist bzw. wahr ist für Talrbzählschritte von .
2, 7, 12 usw. ΓΏΤ v:ahr ist oder richtig ist für Zahlschritte
von"3, 8, 13 usw.; NP wahr ist für Zahlschritte von 4-, 9, 14-USVi.
; N ' P richtig für die Zählschritte von 0, 5, 10'r.-usw. . ;
ist; und daß M1 P1 richtig bzw. wahr int für Zählschritte von ·
1, 6, 11;neu* Die -ÜHD Funktion der Ausgänge der Gatter I90VV ,,
19/t".wird d^rch das Verbinden dle-ser^ Ausgänge·. mit^ der gemeinsamen
Leitimg 202 vorge sehen. '':'■ : "::v-.
Die Funktion ruf 3er Leitung· P.02 ist wie folgt:
(mV (A1B1 i- B'E')J '. (M(A1G1 ■■+ B1O1)/ '. \(nP (B1D1 +C1D1 )J '
( (G1S1 ■+ D1E1)] '.- /P'M' (A1D1 + A1EJ
Durch Invertieren rier Funktion-auf el ep Leitung 202 ίτη Gatter- 2J,
entsprechend und i1? Sinklang mit dem- deMorgansciier1. Theorem1, wird
die ODER Funktion-der Komplemente jedesrAusdruckes obigen Ausdrucks
erhalten. Sd^t man die Kodeäquivalente -aus Tabelle III in
die Ausdrücke- (A1-R- -t- B1E') usw. ein, so läßt sich" die Ausgangsgröße
des Gatters 2OJ "beschreiben als:
(mV (0>.1)J f (m (.2 + . 3)nJ + {HP (.4 + .5)j
+ (n'P (.6 -ι- .7)} + (p'M1 (.8 +-.:9)j
Daher ist die Funktion auf dor Leitung 202 dann richtig oder
T.\rahrh3itsgemäß, werji der ZehntelmHz Frequenz au swähler eingestellt
ist auf 0 oder ,1 ttjtd, und der Zähler hat 2 oder 7 oder 9 Zählnchritte
ODER angesammelt, wenn der Frequenzzähler eingestellt ist auf .2 oder .3 IJND, und der Zähler hat 5 oder 8 oder 13 ODER
Zählschritte gesammelt, wenn irgendwelche der verbleibenden eingeklammerten Zustände richtig sind bzw. wahrheitsgemäß sind.
Die logischen Zustände auf den Leitungen 14-0-144 des Umformers
61 worden jeweils don NAND Gattern 204 bis 208 zugeführt. Die
Eingänge zu den Gattern 204-208 enthalten in folgender Weise
Verbindungen vom Zähler R, S, T: Gatter 204, R auf der Leitung
209, T auf der Leitung 210; das Gatter 205 R'auf der Leitung
211, S auf der Leitung 212; das Gatter 206, R1 auf der Leitung
211, J31 auf der Leitung 213; das Gatter 207, ST auf der Leitung
213, O?1 auf der Leitung 214; das Gatter 208,. S auf der Leitung
212, Q?' auf der Leitung 214. Die UND Funktion der Gatter 204-
208 wird durch Verbinden der Ausgänge der Gatter mit einer ge-. «einsamen Leitung 215 geschaffen. Aus der Tabelle V und den Ver-
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blndungen, die eben beschrieben wurden, ergibt sich die Funktion
auf der Leitung 215 wie folgt:
4w (A1B1 +B1E1)) » . /r'S (A1C1 + BJC·)] ' -iR'ß* (B1D1
Λ -> Λ J ^+ O1D') ·.
Durch Invertieren dieir* Funktion auf derr Leitung 215 im Gatter
220 undSübstitution der E!odeäquivalente für die Ausdrucke (A1B1 +
B1E1) usw., ergitrb sich lals ^sgangsgröBe des Gatters 22Ö folgen
dess ■"'■-■; '■■■'■- ■ ■ ■""' - ; · - -' "*.- " - ■;-
(0 + 1)/ + fR'S (2+3)? + f R1S1 (4+5) / + /s'T· (6+7)
Unter Hinweis auf die Wertetabellen der S1Ig. 3 für den Zähler
H,S,T ist die Auegangsgröße des Gatters 220 wahrheitsgemäß, wenn
der Einer««mH»«iFrequenzwähler eingestellt ist auf Ö oder T und
die Taktzählung 22 oder 72 oder 122C^DER beträgt^ wenn der
Trequenxausw&nler auf 2 oder 3 eingestellt ist und die Taktzählung oder Z&hlschritt 32 oder 82 oder 132 ODER beträgt und
wenn derFrequenzauswähler auf 4 oder 5 eingestellt ist und die
TaJctxählung 0 öder 42 oder 72 OiDER beträgt, wenn irgendeiner
der verbleibenden Klammerausdrücke wahrheitsgemäß ist.
Da jeder der Kiammersusdriicke wahrheitsgemäß sein kann und'zwar
für eine Frequenzauswahl, die entweder eine ungerade öder eine
gerade 3ahl ist, wird die ungerade Funktion J «rof der Leitung
151 mit Q1 auf der Leitung 216 in dem NAHD-Getter 217 verglichen. Die ,ungerade Funktion Δ auf der Leitung 152 wird mit ^atif
der Leitung 184 in dem NAND-Gatter 2i6 verglichen. Die Verbin- ,
dung der Ausgänge der Gatter 217 und 218 schafft auf der geiaein-|
samen Leitung 219 die Funktion
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Dieser Auedruck wird im Gatter 235 invertiert, um am Ausgang
dieses Gatters folgendes vorzusehen:
A -
Diese Feststellung oder Zustand wird dann wahrheitsgemäß sein,
wenn der Mner-rnHz-lrequenzituewJihler auf eine gerade Zahl eingestellt
ist und die InrpulszShlung oder 28hlschritt, 2 oder 12...
oder 22 uew. beträgt,, ODiBR1 wenn der Einer-Frequenzauswähler
auf eine ungerade Zahl eingestellt ist und der Impulszählschritt
gleich Hull oder ? oder 17 uew. beträgt.
Zehner-mHz-Vergleicher
Die Zustände auf der Zehner-mHt-Logik des Umformers 61, die
auf den Leitungen 16^ - 169 erscheinen, werden mit dem Zustand
des Zählers UVW in den NAND-Gattern 221 - 225 verglichen. Die
Zählerverbindungen sind wie folgt: Getter 221, U auf der Leitung 226, W auf der Leitung 227; Getter 222, U1 auf der Leitung
228, V .?.uf der Leitung 229; Gatter 223, w auf der Leitung
227, ▼· auf der Leitung 230; Gatter 224-, U1 auf der Leitung
228, W1 auf der Leitung 231; Gatter 225, U auf der Leitung
226, W auf der Leitung 251. Die UND-Funktion der Ausgänge der
Gatter 221 - 225 wird auf der gemeinsamen Ausgangsleitung 232 vorgesehen. Aus Tabelle VI läset sich erkennen, daß man diese
Funktion schreiben kann als
TJW (-10) j \ ^U1V (20) } \ ^WV (30) ^'.
UV (50)
Die Zahl in runden KiamiRern in jedem obiger Ausdrücke stellt
die Eineteilung des Zehner-mHz-Frequ«nzeuswählers dar. Die Ind«r
Funktion auf der Leitung 232 im Gatter 233 sieht
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1S50137
folgendes, τοπ '". " , .
£üW (10) ^ ♦ ^U1V (20). } ♦ £wV(30) j + ^U1V(AO) ^ + £uv (50)
was Wahrheitsgemäß ist, wenn irgendeiner der Klammerausdrücke
Wahrheitigemäfl oder richtig ist. Es ist z.B. die Ausgangsgröße
des Gatters 255 dann wefcrheitsgeBäB, wenn der Jrequea ζ auswahl er
auf 20 mHz eingestellt ist und die Taktzlhlung gleich mindestens
22 Jedoch weniger als 72 ist. .
Die Verbindung der lusgfinge der (Jetter 203, 220, 233 und
mit einer gemeinsamen !leitung 236, schafft die ÜWD-Funktion
dieser Ausgänge. Die Punktion auf der Leitung 236 lautet»
MN·
N
(0 + .1)} -f I MN (.2+ .3) ] * { NP (.4 + .5)
1P.(.6 +'.7) ] + { M'p' C-8 + -9)} (Zehntel MHz)
RT (0 + 1) ^ + I;Η·β (2 + 3) } + f H1S1 (^+.5) ^ ♦
S'T· (6 ♦ 7) j + [ OT, (β.* 9) } (Einer MHz)
f'7·«1 }*{ä. Q
UV (10) j + I UlV (20) ^ + [ WV1 (30)
Wenn £er Kippgenerator 51 die Frequenz des Oszillators 41
(Figur 2) auf 0,2 KHz oder 0,3 KHz der an der Steuereinrichtung
60 ausgesuchten Frequenz gebracht hat, wird die Funktion auf
der Leitung 236, die zuvor angeschrieben wurde, wahrheitsgemäß.
Der Spannungswert auf dieser Leitung ist dann positiv. Da die Einzelheiten der Schaltung des Kippgenerators 51 bei dieser
speziellen Ausfuhrungsform es erforderlich machen, den Kippgenerat
ο rausgang von schnell auf langsam mit Hilfe einer negativen
oder Nullwert-Ausgangsgröße vom Vergleicher 62 zu schalten, wird die Ausgangsgröße auf der Leitung 236 im Gatter 237 "vor
dem Anlegen an den Kippgenerator invertiert.
Betriebeweise
Die Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung ist dazu geeignet, einen Bereich von 116,000 bis 151.975 MHz in 25 kHz
-Schritten abzustimmen. Der Zähler 63 und der Vergleicher 62 fxmktionieren oder Arbeiten zusammen mit dem Umformer 61 in
der Weise, daß die Ausgangsgröße des Kippgenerators von schnell
auf langsam geschaltet wird und das Gatter 64 in Bereitschaft gesetzt wird. Der Umformer sieht zusätzliche Ausgnngsgrössen
vor, um zu bestimmen, ob.ein Kristallsatz oder eine Kristallreihe
niedriger Frequenz, die vier Kanäle von 0.000 bis 0.075 MHz überspannt oder überdeckt oder ein Kristallsetz höher Frequenz,
die vier Kanäle von 0.100 "bis--O..i75 MHz überdeckt, für
den Kristalloszillator 37 ausgewählt wird.
Es sei angenommen, daß die unterste Betriebsfrequenz von 116.000
MHz gewünscht wird. Der Zehner-MHz-Auswähler wird auf 10 gestellt, der Einer-MHz euf 6 und der Zehntel-MHz auf 0. Die Frequenz
des Startoszillators 43 betragt im Sendebetrieb 119.6 MHz.~
Unter Hiriweia auf die Ausgangsgrösse *>vf der Lei tun» 236, die
zuvor aufgeschrieben wurde, lässt sich erkennen, d?ß der Zustand
wahrheitsgemäß ist, wenn die folgende Bedingung des Zählers wahr-
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heitsgetreu istt KN1 UTTD S1T-' UHD Q' IMD TJW. Aus Figur 5 gilt,
daß MN1 wahrheitsgetreu für Taktzählungen von 2, 7, 12 usw. ist;
S1T' ist wahrheitsgetreu für Taktzählschritte von 2, 52, 102,
usw.; Q' ist wahrheitsgetreu für Zähl schritte von 2, 12, 22,
usw., und UV ist wahrheitsgetreu für alle Zählschritte oder Zählungen weniger als 22. Der niedrigst· Taktxählechritt, der alle
Ausdrücke dee Zustandee auf der Leitung 236 befriedigt, bewirkt,
daß die Ausgangsgrösse des Kippgenerators 51 TOn schnell auf
langsam schaltet. Daher wird die Kippfolge oder Frequenz bei
einem Zählschritt von 2 geschaltet. Der erste Taktimpuls erscheint, wenn die VCO Frequenz 115.6 MHa erreicht und der zweite
Taktimpuls erscheint bei 115.8 KHz, en welcher Stelle das
Umschalten in der Kippfolge oder Kippfrequenz erfolgt uöd das
Gatter 64 in Bereitschaft gesetzt wird, um ein Mitntoen und eine
Phasenstarrheit des TCSO zu-erlauben*
Als zweites Beispiel sei angenoeaeri, daß auf 137.550 PlHz abgestimmt
werden soll. Die CD-Ausg&nge des Frequenzwählers 60 und die ΣΓ-Ausgänge des Umformers 61bari.rken, daß der Frequenz auswähler
68 einen Kristall «m den Oszillator 67 anse*liesst, der
eine Frequenz von 3-850 MHz aufweist. In dem vorhergehenden Beispiel betrug die Frequenz des Oszillators 67. 4-.000 MHz. Der logische
Zustand oder logische Feststellung macht erforderlich,
daß folgende Zählerzustände für eine wshrheitagetrene Ausgangsgröße
auf der Leitung 236 wahrheitsgemäß sein müssen.: NP UND
S1T' UND Q UND WV. NP ist wahrheitsgetreu für die Zählungen
oder Zählschritte von 4, 9, 14 usw., S1T1 ist wahrheitsgetreu
für .Zählschritte oder Zählungen von 52, die jedoch weniger als 62 betragen·, 102, jedoch weniger eis 112, usw. , Q ist wahrheitsgetreu
für Zählungen von 7, die Jedoch weniger ala 12 betragen müssen; wahrheitsgetreu1 für 17, jedoch weniger als 22, usw.,
WV' ist wahrheitsgetreu für'Zähl schritte von 72, die jedoch
weniger als 122 betragen müssen. In diesem Beispiel kann dig
Zählung nicht" kleiner als 102, noch grös.ser als ;1.22 sein» Innerhalb dieses Bereiches ist NP wahrheitsgetreu für -Zählungen von
009I16/U7S
104- und 1Q9 und Q ist wahrheitsgetreu für eine Zählung von mindestens
107» jedoch, weniger afeiilS. Daher nuß der Kipp- bzw.
Durchlauf in einer schnellen-Folge fortgesetzt werden, bis
Taktimpuls· gezählt wurden. De/der^ erste Taktimpuls auftritt,
wenn die VCO-Frequenz 115.75 MH* erreicht und zusätzlich die
Taktimpuls« in 0,2 MHz-Intervalltn auftreten, wird ein Zihl-Bchritt
oder eine Zählung von 109 erreicht, wenn die VCO-Frequenz
137.35 HHz gleichkommt. An dieser Stelle wird der Kippgenerator
51 von schnell auf langsam geschaltet und die TCO-Frequenz
fährt fort zuzunehmen, jedoch mit einer langsameren Geschwindigkeit bzw. Folge, bis eine Phasenblockierung oder Phasenstarrheit bei 137.550 MHs auftritt.
Ein Abstimmen im Bnpfangsbetrieb erfolgt in identischer Weise,
mit der Ausnahme ,/die Startoszillator frequenz 103.4- MHz beträgt.
Demzufolge erscheint der erste Taktimpuls, wenn die YCO-Frequenz
auf 99.55 MHz gebracht wurde. Wenn die VOO-Frequenz 121.0 MHz
überschreitet, bzw. tiberstreicht, erschienen 108 zusätzliche Taktimpulse, die ein Umschalten der Kippfolge oder Geschwindigkeit
bewirken» Der Taktimpuls, der im Moment des Umschalte» auftritt,
wird durch das 121.150 MHz-Signal erzeugt und zwar aus
der überlagerung der VCO mit der 125.Ö MHz-Komponente aus dem
Spektrumgen erst or 5^- Die langsame Dijchlauf folge oder Kippfolge
zwingt die VCO-Frequenz zuzunehmen, bis die Differenz zwischen
der 125.2 MHz-Komponente ens dem Spektrumgenerator und die VCO-Frequenz
gleich 3·85Ο MHz ist. Die VCO-Frequenz beträgt dann
121.350 MHz, welches die richtig· Frequenz ist, um eine 16.2
MHs Ewitchenfrequenz aus einer empflngenen Signalfrequenz von
137.50 MHz zu gewinnen. .
Somit wurde ein breitbandiges VHf-iistallstabilisiertes Sender-Baipfänger-.Gerät
beschrieben, das von einer entfernten Stelle aus durch eine digitale logische Einrichtunc gestetiert wird. Das Sender-Empfänge
r-Gerät enthält einen Normalfrequenzgenerator mit Frequenzsynthese, mit einem Spektrumsenerator und einem variablen
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19S0137
- 36- ■ ' :
Frequenzoszillator, der phasenstarr zu einer ausgewählten Komponente der SpektrumgeneratorsuBgangtffcroeee gemacht wird. Die
-spezÄle Komponente, puf die der Oszillator phaeenstarr gesetzt
wird, wird durch eine Äigitallogik ausgewählt, die einen Umformer für einen lEIHC zwei mal fünf Code enthält, so daß eine
dezimale Scheltersteuerung eraSglicM; wird.
Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in den Zeichnungen
dargestellten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung
von Bedeutung. .
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Claims (9)
- - 37 - ·PatentansprücheΊ.J Entfernt steuerbares Radioeender-Empfänser-Gerät, mit einer an einer entfernten Stelle gelegenen itetimmsteuereinheit, die damit über eine Vielzahl von Leitern verbunden ist und die eine Vielzahl von Steuerschaltern zum Ändern der Potential werte auf bestimmten Leitern enthalt, um einen einheitlichen Potentialsatz für die Leiter vorzusehen, die zu je einem Kanal aus einer Vielzahl von bestimmten Kanälen innerhalb des Betriebsbandes des Sender-Emjfiinger-Gerates zugeordnet sind, dadueh g e kennzeichnet, daß da« GeAt ^folgendes enthSltx Einen Normalfrequenzgenerator (10) mit Frequenzsynthese zum Aufbauen der Betriebs frequenz dee Sender-fiapfllnger-GerStes, der auf irgendeinen aus der Vielzahl der bestimmten XgtaRle ab stimm bar ist; eine elektronische Einrichtung (61) zum Erzeugen eines Kippsignals, um den Normalfrequenzgenerator (10) au veranlassen, beginnend von einer bekannten Bezugsfrequenz aus, durch ein Frequenzspektrum zu laujfei; eine elektronische Einrichtung (4-7) zum Erzeugen eines Impulses für jedes einheitliche Frequenzinkrement des Normalfrequenzgenerators (10), d?s während des Durchlaufs oder Kippvorgarges des Normalfrequenzgenerators (10) auftritt; eine elektronische Zähleinrichtung zum Zählen der Impulse (63); logische Schaltungen (62), die auf Potentialwerte auf den Leitern (100 - 102) ansprechen und auf die Ausgngsgrösse der elektronischen Zähleinrichtung (63) zum Beendigen des Durchlaufs des Normalfrequenzgenerators (10) auf einer Frequenz ansprechen, die eine konstante Beziehung zur Einstellung der Steuerschalter besitzt; elektronische Schaltungen (12 - 18; 25) zur Auswertung der Ausgangsgrösse des Normalfreqtiengenerators ("O) mit Frequenzsynthese in Form eines Trägersignals während des Sendex und in Form eines örtlichen Oszillatorsignals während des Empfangs.009816/1678
- 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Einrichtung (36, 43) vorgesehen ist und eine elektronische Schaltung (43) zum Auswählen des einen oder anderen von zwei Werten für die Bezugsfrequenz enthält, e zum Auswählen der Betriebsweise senden oder empfangen des Sender-Empfänger-Gerätes.
- 3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Normalfrequenzgenerator (10) mit Frequenzsynthese folgendes enthält: Einen eine .Ausgangsfrequenz erzeugenden Oszillatorhindurch(#1), die durch ein erstes bestimmtes Frequenzband/in Abhängigkeit zum Kippsignal oder Durchlaufsignal kontinuierlich variabel ist j einen lonstantfrequenzoszillator (56)-} ©inenSpektrumgenerator (54), der eine Vielzahl einheitlicher und bekannter harmö4 nischer Komponenten dieser konstanten Frequenz innerhalb eines zweiten bestimmten Frequenzbandes erzeugen kann;-eine elektronische Mischeinrichtung"(45) zum Verbinden der Ausgangsgrösse des Oszillators (41) mit der Ausgngsgrösse des Spektrumgenerators (54), um eine Signalquelle vorzusehen, von der jeder der Impulse nach Erscheinen einer ersten bestimmten Differenzfrequenz zwischen der Ausgangsfrequenz des Oszillators (41) und der Frequenz jeder der harmonischen Komponenten abgeleitet wird.
- 4. System nach Anspruch 1 und 3> dadurch gekennzeichnet, daß eine logische Schaltung (62) auf die Potentialwerte der Leiter (100-102) ansprechen kann und ebenso auf eine ausgewählte Impulsanzahl aus der Impuls-erzeugenden Schalteinrürtung (63) ansprechen kenn, um das Kippsignal zu veranlassen, Änderungen in der Oszillatorfrequenz zu beendigen bzw. aufhören zu lassen.
- 5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche elektronische Schaltungen $5 - 68) vorgesehen sind\ die nech BeenMgnane; derVariation.,oder Verar.derwp: in der Oszillatorfrequenz zum Aufrechterhalten eine"" zweiten bestimmter!; Differenzfrequenz zwischen Oszilletorfreqnenz und der Frequenz einer0QSB16Y1S78der .haxjaqnischen Komponenten betreibbar sind.
- 6. ^.Systemnach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die zu-8&t2liche elektronische Einrichtung (65 - 68) einer dritten Oszillator (67, 68) entfilt, der auf einer zweiten bofciemten Differenzfrequens arbeitet, ebenso elektronische Hitt'el (66) zum Vergleichen, der Phase «wischen der Ausgangsgröße· des dritten Oszillators (67, 68) und der zweiten bestimmten Differenzfrequenz enthält, van ein Steuersignal fur den variablen Frequenzoszillator (4-1) -Vorzusehen.
- 7. System nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Oszillator (67, .68) in Stufen durch die entfernt gelegene Abstimmsteuereinrichtung (60) abstimmbar ist und die Grosse der Stufen kleiner ist als der Frequenzabstand zwischen den harmonischen Komponenten, so daß dadurch der Frequenz ab st and in Kanäle aufteilbar ist, die gleich der Zahl der Abstimmstufen des dritten Oszillators (67, 68) sind.
- 8. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß elektronische Schaltkombinationen (64) vorgesehen sind, die nach Beendigung des Normalfrequenzgeneratordurchlsufe oder Kippvorgangeε betreibbar sind, um die phasenvergleichende elektronische Schalteinrichtung (66)· in Bereitschaft setzen zu können, wodurch die Frequenz des variablen Frequenz© szillatces (4-1) genau auf dem ·Λ erforderlichen Wert mit Hilfe des Durchlaufsignals oder Kippsignals und des Steuersignals gehalten werden kann."
- 9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Schaltkombination (52) vorgesehen ist,, um den variablen Frequenzoszillator (4-1) mit einem Nachrichtengehaltssignal od«r Mudulationsinhp.ltssignal zu versorgen, wodurch die Nachrichten Modxilationspigrialfrenrienz das vom Sende-Empfänger gesendete Sign-pl noäulieren kann".009816/1578L e e r s e i t e
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