DE1954911C - Analog-Digital-Codierer - Google Patents

Description

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tors D verbunden, dessen anderer Eingang mit einer begonnen wird, sollte die Quelle mit der höchsten Anzahl von BezugssignalquellenR1,R2...Rη über Amplitude eingeschaltet werden, während die andeeine Addierschaltung 5 verbunden ist. Der Diskrimi- ren abgeschaltet sein sollten. Während der folgenden nator hat die Eigenschaft, daß eine binäre Eins an Taktimpulse wird eine Quelle nur dann hinzugeschalseinem Ausgang d erhalten wird, wenn das Signal an 5 tet, wenn die Quelle mit dem nächsthöheren Amdem ersten Eingang das am zweiten Eingang über- plitudenwert hinzugeschaltet ist und keine der Quelsteigt, während andererseits eine Null erhalten wird. len mit kleinerer Amplitude eingeschaltet ist. Das Der Ausgang des Diskriminators ist mit dem einen Abschalten sollte nur dann geschehen, wenn das AusEingang einer UND-Schaltung A verbunden, deren gangssignal vom Diskriminator Null ist und keine der Ausgang den Ausgang U der Anordnung bildet, wo- io Quellen mit kleineren Amplitudenwerten eingeschalbei der andere Eingang der UND-Schaltung mit tet ist. Wenn weiterhin die Bedingungen sowohl für einem Taktimpulsgenerator K verbunden ist. Sowohl das Hinzu- als auch das Abschalten erfüllt sind, der Taktimpulsgenerator K als auch der Diskrimina- sollte die Quelle hinzugeschaltet werden, wenn sie abtor D sind weiterhin mit einer Steuereinheit L verbun- geschaltet ist, und abgeschaltet werden, wenn sie den, die die bistabilen Flipflops Vl, V2... Vn, von 15 hinzugeschaltet ist. Demnach liefert der Zustand der denen jedes zu einer Bezugssignalquelle gehört, sowie Signalquellen und damit der Flipfiops zusammen mit ein logisches Netzwerk G enthält, über das die Füp dem Ausgangssignal des Di¹'riminators unzweideuflops gesteuert werden. Das logische Netzwerk G bj- tige Bedingungen hinsichtlich der bei jedem Taktsteht im allgemeinen aus einem Schieberegister, wel- impuls hinzu- oder abzuschaltenden Quellen, und ches durch die Taktimpulse verschoben wird und wel- 20 demnach ist ein Schieberegister nicht erforderlich,
ches über logische Schaltungen die Flipflops setzt und In Fig. 3 wird die Beschallung der vier Flipflops rücksetzt, um die gewünschten Kombinationen der Vl bis V4 gemäß der Erfindung gezeigt, die die Be-Signalquellen einzuschalten. D.-s Muster, gemäß dem zugssignalquellen R 1 bis R4 in Fig. 2 steuern, vvodie Signalquellen eingeschaltet werden, wird in Ver- bei die Beschallung in Übereinstimmung mit den bindung mit Fi g. 2 beschrieben. 25 oben formulierten Regeln steht. In der Figur wird In Fig. 2 wird der Amplitudenbereich, in den die vorausgesetzt, daß Mir dem Start der Codierung alle Amplitude des Analogsignals fällt, auf der Abszisse Flipflops durch Ri-cksetzimpulse auf Null gesetzt »-.gezeigt. Dieser Bereich ist in 16 gleiche breite werden, wobei die Anschaltungen der Rückset/-Teile aufgeteilt, die alle durch vier Binärziffern dar- impulse nicht in der Figur gezeigt werden. Beim Bezustellen sind. Diese Ziffern können aus aufeinander- 30 ginn der Codierung wird an den Setzeingang des folgenden Vergleichen zwischen dem Analogsignal und Flipfiops V 4 der Taktimpuls AO (Fig. 2) von einem den von vier verschiedenen Signalquellen R\, R2,RS mit AO bezeichneten Eingang geliefert, wodurch die und RA (Fig. 1) erhaltenen Bez-igssignalen erzeugt obenerwähnte Ausgangsbedingung erfüllt wird. Mit werden. Die Bezugssignalquelle .*? 4 erzeugt dabei ein den anderen Flipflopeingängen, rr.it Ausnahme des Signal mit der Amplitude 8, die Quelle R3 ein Signal 35 Rückset/einganges des Flipflops Vl, sind l'ND-mit der Amplitude 4, die Quelle R 2 eins mit der Am- Schaltungen A 11, /121, AlQ, /131, /130 und A 40 plitude2 und die Quelle R 1 eins mit der Amplitude 1. verbunden, von denen je ein Eingang mit dem Takt-Die Bedingungen zum Hinzuschalten der Signalquel- impulsgenerator verbunden ist, der die Schaltungen len gehen aus der Figur hervor, wo fünf aufeinander- zu den Zeitpunkten öffnet, zu denen die Taktimpulse folgende Taktimpulse A-O bis A4 vom Taktimpuls- 40 Al, A2, A-3 und A-4 auftreten. Die UND-Schaltung generator auf der Ordinate angegeben werden. D₁.r AW, deren Ausgang mit dem Setzeingang des Flip-Taktimpuls AO aktiviert die Quelle Λ 4, d.h. ein Si- flops V\ verbunden ist, ist mit ihrem anderen Eingnal der Amplitudes wird auf den zweiten Eingang gang mit dem Ausgang des Flipfiops V2 verbunden, des Diskriminators D gegeben. Wenn die Amplitude der eingeschaltet ist, wenn das Flipflop gesetzt ist. des Analogsignals ii· die obere Hälfte des Gesamt- 45 Die Schaltungen A 21 und A 31 sind mit ihrem zvveiamplitudenbereiches fällt, wird eine binäre Eins am ten Eingang ;nit dem Ausgang der zwei UND-Schal-Ausganj des Diskriminators erhalten, und diese Eins Hingen A 23 bzw. A 33 verbunden. Diese Scl-altungen wird auf den Ausgang U der Anordnung zum Zeit- «ind mit einem Eingang mit dem Ausgang der Flippunkt des Taktimpulses Al gegeben. Das Analog- flops 3 bzw. V4 verbunden, und weiterhin ist die signal wird in diesem Fall dann mit dem Amplituden- 50 Schaltung A ?.3 mit einem Eingang mit dem Ausgang wert verglichen, der die Mitte der oberen Hälfte des des Flipflops Vi verbunden, welcner aktiviert ist. Amplitudenbereiches darstellt, d. h. mit der Ampli- wenn das Flipflop zurückgesetzt ist, und die Schaltude 12, was bedeutet, daß neben der Quelle/?4 noch tung/133 liegt mit ihren Eingängen sowohl in diedie Ouelle R 3 eingeschaltet werden muß. Dies wird sem Ausgang des Flipflops V1 als auch an dem entdurch den Pfeil mit der Eins 1 in der Figur angezeigt. 55 sprechenden Ausgang des Flipflops Vl. Die Schal-Wenn jedoch der Analogwert in die untere Hälfte des Hingen/1 11, /123 und /133 sind damit gemäß der Amplitudenbereiches fällt, dann wird der nächste oben formulierten Regel zum Einschalten der Bezugs-Vergleich mit der Ivlitte dieser Hälfte vorgenommen, signalquellen verbunden. Zur Steuerung des Abschald. h. der Amplitude 4, was heißt, daß die Quelle /?3 tens der Quel'.en sind die Schallungen A 20, A 30 und hinzu- und die Quelle R4 abgeschaltet werden soll- 60 /140 mit ihrem zweiten Eingang mit dem Ausgang ten. Dies wird durcl. den Pfeil mit der 0 gekennzeich- der UND-Schaltungen A 22, /1 32 bzw. A 42 verbunnet. In entsprechender Weise werden die folgenden den, die mit einem invertierenden E-ingang mit dem Ziffern der Binärzahl, die den Unterbereich darstel- Ausgangd des Diskriminator D (Fig. 1) verbunden len, in den das Analogsignal fällt, während der Takt- sind und von denen auch Eingänge mit den Rücksetzimpulse A: 2 bis A4 gemäß dem in der Figur gezeigten 65 ausgängen derjenigen Flipflops verbunden sind, die Muster erhalten. Eine Analyse für die Bedingungen die Signalquellen mit den kleineren Ausgangssignalen zum Hinzuschalten und Abschalten der Quellen er- steuern. Die Bedingung zur Aktivierung der Riickgibt die folgenden Regeln: Wenn mit dem Codieren seUeingängc des entsprechenden Flipllops befindet

sich damit in Übereinstimmung mit der oben angegebenen Regel hinsichtlich des Abschaltens von Signali|uellcn. Damit macht es die in Fig. 3 gezeigte Beschaltung der Flipflops möglich, die Sigrialqucllcn so zu steuern, daß die Binärziffern erhalten werden, ohne daß ein Schieberegister benötigt wird.

Das oben beschriebene Prinzip der Bescluiltungder Flipflops kann selbstverständlich auch bei der linearen Codierung in einem Codierer verwendet werden, bei dem vor dieser Codierung eine nichtlinearc Codierung erfolgt, wie es im allgemeinen z. B. bei Telephonsystcmen der Fall ist, die die PCM verwenden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

V*·· ¹J

Claims (1)

1. Patentanspruch: kejt davon erhalten wird, ob die Amplitude des an Analog-Digital-Codierer, bestehend aus einem den ersten Eingang angelegten Signals kleiner oder Diskriminator, dessen Ausgang den Ausgang des größer als die Amplitude eines auf einen zweiten Ein-Codierers darstellt, wobei eine binäre Eins oder gang des Diskriminators gegebenen Signals ist. Der Null am Ausgang in Abhängigkeit davon erhalten 5 erste Eingang bildet dabei den Eingang der Anordwird, ob die auf einen ersten Eingang gelieferte nung, auf den das zu codierende Analogsignal gege-Signalamplitude kleiner oder größer als die Am- ben wird, und der zweite Eingang des Diskilminators plitude eines auf einen zweiten Eingang des Dis- ist über eine Addierschaltung mit einer Anzahl von kriminators gelieferten Signals ist, wobei der erste bistabilen Flipflops verbunden, von denen jedes eine Eingang den Eingang der Anordnung bildet, auf 10 zugehörige Bezugssignalquelle steuert, wobei jede den das zu codierende Analogsignal geliefert Quelle ein Signal mit einer Amplitude erzeugt, die wird, und der zweite Eingang des Diskriminators doppelt so groß ist wie die vorangegangene, und woüber eine Addierschaltung mit einer Anzahl bi- bei jedes Flipflop mit einem Setz- und einem Rückstabiler Flipflops verbunden ist, von denen jedes setzeingang versehen ist und die zugehörige ßezugseine zugehörige Bezugsspannungsquelle steuert, 15 signalquelle in Abhängigkeit von der Lage des Flipwobei jede Quelle ein Signal mit einer Amplitude flops dazugeschaltet oder abgeschaltet wird,
   erzeugt, die u»<ppelt so groß wie die vorangehende Wenn ein Analogsignal in Binärziffern codiert wird, ist, und jedes Flipflop mit einem Setz- und einem werden die Ziffern durch aufeinanderfolgende Ver-Rücksetzeingang versehen ist, und wobei die zu- gleiche zwischen der Analogsignalamplitude und der gehörige Bezugssignalquelle in Abhängigkeit von 20 Amplitude eines Bezugssignals erzeugt, wobei ein der Lage des Flipflops hinzu- oder abgeschaltet kleineres oder größeres Bezugssignal verwendet wird wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine bei einem Vergleich in Abhängigkeit davon, ob das erste (A 23 bzw. A 33) und eine zweite (A 22, bei dem vorangegangenen Vergleich verwendete Be- A 32 bzw. A 42) UND-Schaltung zu jedem Flip- zugssignal kleiner oder größer als das Analogsignal flop gehört, mit Ausnahme ües ersten und letzten, 25 gewesen ist. Zur Erzeugung der verschiedenen Bewobei die Ausgänge der UND-Schaltungen über zugssignale wird normalerweise eine Anzahl von eine weitere MND-Schaltung (A 21, A 31, A 20, Signalquellen mit verschiedenen Signalamplituden A 30, A 40) mit dem ersten bzw. zweiten Eingang verwendet. Der Vergleich wird zwischen dem Analog des Flipfl <ps verbunden sind, wobei die weiteren signal und einem Signal vorgenommen, welches aus UND-Schaltungen durch einen Taktimpulsgenera- 30 der Summe der Signale von einer Anzahl eingeschaltor (K) geöffnet werden und die erste UND- teter Quellen besteht. Das aufeinanderfolgende Hin-Schaltung mit einem ersten Eingang an dem ersten zuschalten verschiedener Kombinationen von Signal-Ausgang des nächsten Flipflops liegt, wobei die quellen wird durch aufeinanderfolgend aktivierte zweite UND-Schaltung mit einem ersten inver- Ausgänge eines Schieberegisters gesteuert, welches tierenden Eingang mit dem Ausgang (d) des Dis- 35 durch einen Taktimpulsgenerato^r eespeist wird. Jeder kriminators und beide UND-Schaltungen mit Ausgang des Schieberegisters ist über ein logisches einer Anzahl von Eingängen versehen sind, die Netzwerk mit einer Anzahl vo.i Flipflops verbunden, der Anzahl der vorangehenden Flipflops en;- deren Setzen ein Hinzuschalten der gewünschten Bespricht, wobei diese Eingänge jeweils mit dem zugssignalquellen bewirkt, wobei das logische Netzzweiten Ausgang der entsprechenden vorangehen- 40 werk auch einen Eingang aufweist, an den das Erden Flipflops verbunden sind, und wobei der gebnis des vorigen Vergleiches geliefert wird. Das Codierer weiterhin Anordnungen zum Setzen des Schieberegister besteht im allgemeinen aus bistabilen der Signalquelle mit der größten Amplitude ent- Flipflops, deren Anzahl gleich der Anzahl der in dem sprechenden Flipflops (V4) in eine erste stabile Codierer zu erzeugenden Binärziffern ist, und damit Lage und der anderer. Flipflops (^3, V2, V\) in 45 stellt das Schieberegister einen teuren Teil des Codieeine zweite stabile Lage aufweist. rers dar. Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die

   Schaffung eines Codierers, bei dem die gewünschten

   Bezugssignalquellen ohne Verwendung eines Schiebe-

   registers hinzu- oder abgeschaltet werden, üie Kenn-

   /.usammenfassung _{5o 2e}j_cnen der Erfindung werden aus dem beiliegenden

   Ein Analog-Digital-Codierer, bei dem die Binär- Anspruch deutlich werden.

   ziffern von aufeinanderfolgenden Vergleichen zwi- Die Erfindung wird in genaueren Einzelheiten unter

   sehen dem Analogsignal und Bezugssignalen erhalten Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der

   werden, die von verschiedenen Kombinationen einer Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Codierers zeigt.

   Anzahl von Bezugssignaiquellen erhalten werden, 55 f· i g. 2 ein Diagramm der verschiedenen Bezugs-

   welchc durch das Setzen zugehöriger Flipflops akti- signalquellen des Codierers in Fig. 1 zeigt, die bei

   viert oder eingeschaltet werden. Das Setzen der ge- verschiedenen Amplitudenwerten des zu codierenden

   wünschten Flipflops wird durch mit den Flipflops Analogsignals hinzugeschaltet werden, und

   verbundene logische Schaltungen gesteuert. Mit Hilfe F i g. 3 in einem Blockdiagramm zeigt, wie die

   dieser logischen Schaltungen kann das normalerweise 60 Flipflops in Fig. 1 gemäß der Erfindung miteinander

   bei dieser Type des Codierers notwendige Schiebe- verbunden sind.

   register weggelassen werden. In Fig. 1 ist / der Eingang des Codierers, auf den

   „ . _t., eine Probe des Analogsignals periodisch gegeben

   bcscnreinung _{wird Der} Amplitudenwert des Analogsignals wird in

   Die vorliegende Erfindung betrifft einen Analog- 65 einem Haltekreis // gehalten, an dessen Ausgang der

   Digital-Codierer mit einem Diskriminator, dessen Wert während der Zeit aufrechterhalten wird, die

   Ausgang den Ausgang des Codierers darstellt, wobei zum Codieren benötigt wird. Der Ausgang des Halte-

   uini: binäre Hins oticr Null am Ausgang in Abhängig- kreises H ist mit dem einen Eingang des Diskrimimi-