DE2003074A1

DE2003074A1 - UEbertragungsvorrichtung zur UEbertragung analoger Signale mittels Pulscodemodulation

Info

Publication number: DE2003074A1
Application number: DE19702003074
Authority: DE
Inventors: Bellanger Maurice Georg Antony; Guong Tuan Kiet; Daguet Jacques Lucien
Original assignee: T R T; Telecommunications Radioelectriques et Telephoniques SA TRT
Current assignee: T R T; Telecommunications Radioelectriques et Telephoniques SA TRT
Priority date: 1969-01-28
Filing date: 1970-01-23
Publication date: 1970-10-22
Also published as: DE2003074B2; BR7016279D0; GB1249761A; NL7001031A; NL162273B; CH504814A; DE2003074C3; DK125670B; BE744960A; JPS5616970B1; FR2029837A5; NL162273C; SE353628B

Description

Dr. Herhert Sefawlt

Patentanwalt

: _SA TELBOOMMDBIOAIIOHS RADIOELEGiIlIQTJES'
Akte No.. PHN- 4145

Anmeldung vorns 21. Jan. 1970

. ¹ FPHN. 4145 ■ Va/ΤΗ

"Uebertragungsvorrichtung zur üebertragung analoger Signale mittels Pulscodemodulation."

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Uebertragungsvorrichtung zur Üebertragung analoger Signale mittels Puls'codemodulation, wobei zum Erzeugen der PCM-Signale die analoge Signale über eine Dauermodulationsvorrichtung
an eine von Taktimpulsen gesteuerte Zählvorrichtung.gelegt -sind, eowie auf eine Uebertragungsvorrichtung, bei der die

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PCM-Signale zur Wiedergewinnung der analogen Signale einer Zahlvorrichtung zugeführt werden. Derartige Uebertragungsvorrichtungen werden insbesondere bei Zeitmultiplexsystemen verwendet,

Bei Uebertragungsvorrichtungen der obenerwähnten Art werden die folgenden Bearbeitungen durchgeführt:

Abtastung des umzuwandelnden Signals;

Umwandlung der amplitudenmodulierten Abtastsignale in dauermodulierte Impulse;

Messung der dauermodulierten Impulse mit Hilfe von W Taktsignalen.

Es ist bereits bekannt, dass eine derartige Amplitude-Dauer-Umwandlung mittels eines Kreises mit einer einzigen Neigung erzielt werden kann. In einem Kreis mit einer einzigen Neigung wird z.B. ein Kondensator aufgeladen, bis die Spannung an seinen Klemmen die Amplitude des umzuwandelnden Abtastimpulses erreicht, wonach der Kondensator mit einem konstanten Strom entladen wird.

Ein derartiger Kreis weist die folgenden Nachteile aufs

1. Starke Empfindlichkeit für Geräusch, insbesondere am Anfang m der Entladung mit einem konstanten Strom;

2. Eine starke Empfindlichkeit für Aenderungen der Kapazität als Punktion der Temperatur und der Zeit und für Aenderungen des Entladestromes (diese Erscheinungen führen eine Aenderung der Neigung und somit eine Verschiebung des Mittelwertes der umzuwandelnden Signale und Zählfehler herbei);

3. Eine hohe Taktfrequenz ist erforderlich, wenn die Dauer mit grosser Genauigkeit gemessen werden soll; z.B. ist bei einer Umwandlung, die alle 125/*sek (Abtastfrequenz 8 kHz) durchgeführt

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12 wird, für eine Genauigkeit von 1:2 =1 s 4096 eine Taktfrequenz; von 32 MHz erforderlich; '

4. Die Neigung wird durch die hochstzulässige Spannung am Eingang des, Komparators beschränkt, wodurch letzterer hohen Anforderungen entsprechen muss., um mit einer genügenden Genauigkeit den Zeitpunkt bestimmen zu können, zu dem die Spannung an den Kondensatorklemmen die Bezugsschwelle am Ende des Zählvorgangs überschreitet; wenn ausserdem die Neigung schwach ist, besteht die Gefahr, dass der Komparator auf parasitäre Signale zu wirken anfängt, wenn seine nützlichen Eingangssignale der gleichen GrcSssen» Ordnung werden.

Die beiden «uerst erwähnten Nachteile, und zwar die

Empfindlichkeit für Geräusch und die Empfindlichkeit für Aenderungen dex Kapazität als "Punktion der Temperatur und der Zeit und für Aenderungen des Entladestroms, können dadurch verringert "werden, dass eine Amplitude-Dauer-Umwandlung mit einem Kreis mit zwei Neigungen durchgeführt wird. Bei einem derartigen Kreis mit zwei Neigungen wird ein Kondensator mit einem konstanten der umzuwandelnden Spannung proportionalen Strom während eines festen Zeitinter-» valls aufgeladen, an dessen Ende die Kondensatorspannung, der umzuwandelnden Spannung proportional ist. Der Kondensator wird arischliessend mit einem konstanten Strom entladen. Der erste Nachteil ist dann, beseitigt, weil das Geräusch integriert wird; andererseits kann nachgewiesen werden, dass die gemessene D^auer dann von der Zeitkonstante des Integrators unabhängig ist, wenn* für das Laden und für das Entladen dieselbe Zeitkonstante verwendet"wird, wodurch der zweite Nachteil behoben wird. .

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Der obenerwähnte dritte Nachteil, und zwar eine hohe Taktfrequenz, lässt sich dadurch vermeiden, dass ein Amplitude-Dauer-Wandler mit einem Kreis mit drei Neigungen verwendet wird, wodurch die Zählfrequenz herabgesetzt wird; dabei sind zwei Zähler benötigt, und zwar ein Zähler für die Grobmessung und der andere fur eine Peinmessung. Der konstante Entladestrom wird durch eine feste Zahl geteilt, wenn die Kondensatorspannung unter einen bestimmten Bezugswert E herabgesunken ist und ausserdem die Vorderflanke des nächstfolgenden Taktimpulses auftritt, der den ersten Zähler vorwärts zählen lässt. Die Neigung ist dann geringer geworden und der zweite Zähler fängt mit der gleichen Taktfrequenz wie der

12 erste zu wirken an. TJm z.B. eine Genauigkeit von 1 s 2 = 1 : 403b zu erzielen, können zwei Zähler mit sechs Stufen verwendet werden; Das Verhältnis zwischen der Neigung der ersten und der der zweiten Zählung ist dann 2 : 1. Eine Amplitude-Dauer-Umwandlung wird dann alle 125 '<sek mit einer Taktfrequenz durchgeführt, die, wegen des festen zu der ersten Neigung gehörigen Zeitintervalls, etwas ho*her als 2 χ 32/2 HHz = 1 HHz ist.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine Vorrichtung zu schaffen, durch die der obenerwähnte vierte Nachteil, und zwar die Beschränkung der Neigung durch die höOhs.tzulässige Eingangspannung des Komparotors (wodurch die Genauigkeit der Bestimmung des Zeitpunkts beschränkt wird, zu dem die Kondensatorspannung die Bezugsschwelle am Ende des Zahlvorgangs überschreitet), herabgesetzt und auch die Gefahr verringert werden kann, dass der Komparator auf parasitäre Signale zu wirken anfangt, wenn seine Eingangssignale der gleichen GrSsseordnung werden.

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Die Uebertragungsvorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsdauermodulationsvorrichtung mit zwei integrierenden Netzwerken mit voneinander stark verschiedenen Zeitkonstanten für Impulsdauermodulatxon nach vier verschiedenen Neigungen versehen ist, wobei jedes der integrierenden Netzwerke an eine von Taktimpulsen gesteuerte Zählvorrichtung

. angeschlossen ist, welche Zählvorrichtungen die Impulse des grössten bzw. des geringsten Gewichts der durch das Analogsignal gekennzeichneten Kodegruppe liefern.

In einer praktischen Ausfuhrungsform der Uebertragungavorrichtüng nach der Erfindung wird während eines festen Zeit*- intervalls der Kondensator des ersten integrierenden Netzwerkes mit einem der umzuwandelnden Spannung proportionalen konstanten Strom aufgeladen, wonach dieser Kondensator mit einem konstanten Strom entladen wird, wobei die erste Zählung der Taktimpulse während dieser Entladung stattfindet. Wenn die Kondensatorspannung

. unter einen Bezugswert E herabsinkt, bewirkt ein bistabiler Komparator beim Auftreten der Vorderflanke des nächstfolgenden Taktimpulses die folgenden beiden Handlungen:

1. Die Beendigung des Entladens des Kondensators im ersten integrierenden Netzwerk, also das Aufrechterhalten der Restspannung auf dem Wert, den sie zum Auftrittszeitpunkt der Vorderflanke des Taktimpulses aufwies;

2, Das Aufladen des Kondensators des zweiten integrierenden Netzwerks miiti^inem konstanten der vorerwähnten Restspannung

■ proportionalen Strom während eines festen Zeitinter.valls; dieser . Kondensator wird dann mit. einem konstanten Strom entladen und die

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zweite Zählung wird bis zu dem Zeitpunkt durchgeführt, zu dem die Kondensatorspannung die zweite Bezugsschwelle überschreitet, wahrend zu gleicher Zeit die Ausgangsspannung des ersten integrierenden Netzwerks auf den Wert null gebracht und bis zum Ende des Zyklus auf diesem Wert gehalten wird.

Der Bezugswert E ist grosser als ein Quantifizierungsschritt. Wenn die umzuwandelnde Restspannung zu hoch ist und die Kapazität des zweiten Zählers überschreitet, lässt dieser zweite -Zähler den ersten Zähler um einen Schritt vorwärts zählen.

Die umzuwandelnde Spannung kann ein sehr schmale auf geeignete Weise verstärkte Signalprobe sein. Vorzugsweise wird aus wirtschaftlichen Erwägungen und der Einfachheit der Bauart halber das Signal selber während des Integrationsintervalls dem Kreis zugeführt. Diese Wirkungsweise führt eine geringe lineare Signalverzerrung herbei, die sich aber leicht korrigieren lässt.

Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die Amplitude-Dauer-Umwandlung bei Verwendung eines Kreises mit einer einzigen Neigung;

Fig. 2 die Amplitude-Dauer-Umwandlung bei Verwendung eines Kreises mit zwei Neigungen;

Fig. 3 die Amplitude-Dauer-Umwandlung bei Verwendung eines Kreises mit drei Neigungen;

Fig. 4a als Funktion der Zeit die Spannung an den Klemmen des ersten integrierenden Netzwerks, und

Fig. 4b als Funktion der Zeit die Spannung an den Klemmen des zweiten integrierenden Netzwerks in einer Uebertragunga-

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Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 5 das Schaltbild des Analogtailes.einer Uebertragungsvorrichtung nach der Erfindung, und Fig. 6 die zugehörigen Zeitdiagramme;

Fig.. 7 das Schaltbild des Digitalteiles einer Uebertragungsvorrichtung nach der Erfindung;

■ :'-.... Fig. 8 schematisch die ITebertragungsvorrichtung zur Wiedergewinnung der Analogsignale;

Fig. 9 das zugehörige Zeitdiagramm, und ._; ·

Fig. 10 das Schaltbild des" Digitalteiles der TJeberti'agungsvorrichtung nach Fig. 8, .-■"..

Das Zeitdiagramm nach.Fig. 1 zeigt den Verlauf der Spannung an den Klemmen eines Kondensators, wenn dieser zwischen O und t.. aufge-laden wird, -bis diese Spannung die Amplitude, der umzuwandelnden Spannung erreicht. Zwischen t.. und t_? wird dieser Kondensator mit einem konstanten Strom entladen, während zu gleicher Zeit die Taktimpulse H gezählt werden. Die Nachteile' eines derartigen Kreises mit einer einzigen Neigung wurden bereits erwähnt.

Das Zeitdiagramm nach Fig. 2 zeigt den Verlauf der Kondensatorspannung für einen Kreis mit zwei Neigungen. Der Kondensator wird während eines festen Zeitintervalls (θ,t..) mit einem konstanten der umzuwandelnden Spannung proportionalen Strom aufgeladen; am Ende dieses Zeit Intervalls ist die Kondensatorspannung der umzuwandelnden Spannung proportional, wonach der Kondensator mit einem-konstanten Strom entladen wird und die Taktimpulse während dieses Zeitintervalls (t.,t_?) gezählt werden.

Das Zeitdiagramm.nach Fig. J zeigt den Verlauf der Kondensatorspannung für einen Kreis mit drei Neigungen. Der Kon-

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densator wird während eines festen ZeitintervalIs (0,t ) mit einem konstanten der umzuwandelnden Spannung proportionalen Strom aufgeladen. Der Entladestrora wird durch eine feste Zahl geteilt_P wenn zum Zeitpunkts t„ die Kondensatorspannung unter einen bestimmten Bezugswert E herabgesunken ist und zugleich die Voderflanke eines Taktimpulses auftritt, der den Zähler vorwärts Kahlen lässt. Die Neigung ist dann geringer geworden. Zwei Zähler finden Verwendung, und zwar ein Zähler für die Grobmessung (die zwischen t,. und t_ durchgeführt wird) und der andere für eine Feinmessung (die

^ zwischen t_ und t, durchgeführt wird).

Die TJebertragungsvorrichtung nach der Erfindung ermöglicht es, die obenerwähnten Nachteile alle zu beseitigen. Das Zeitdiagramm der Fig. 4^a zeigt den Verlauf der Ausgangsspannung des ersten integrierenden Netzwerks. Während eines festen Zeitintervalls (OJt₁) wird der Kondensator des ersten Integrators mit einem konstanten der umzuwandelnden Spannung proportionalen Strom aufgeladen; dann wird dieser Kondensator mit einem konstanten Strom (zwischen t₁ und t_) entladen, während ausserdem die Zählung stattfindet. Wenn diese Kondensatorspannung unter eine Bezugs-

P spannung E herabsinkt, bewirkt ein bistabiler Komparator beim Auftreten der Vorderflanke des nächstfolgenden Taktimpulses die Beendigung der Entladung und auch das bis zum Zeitpunkt t Aufrechterhalten der Kondensatorspannung auf dem Wert, den die zum Zeitpunkt t„ aufwiee. Im Zeitintervall (t,,t,-), wobei tj. dem Ende des Zyklus von 125,-usek für eine Abtastfrequenz von 8 kHz entspricht, wird die Ausgangsspannung des ersten Integrators auf null gebracht und gehalten.

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Ira Zeitdiiagramm dier Figv /p> ist dier Verlauf dier

Ausgangsspannung des zweiten integrierenden Netzwerks, dargestellt. Während eines festen Zeitintervalls (t ,t_), wird unter der Steuerung des vorerwähnten· Komparators der Kondensator des zweiten integrierenden Netzwerks mit einem konstanten der Restspannung V(t ) des ersten integrierenden Netzwerks proportionalen Strom aufgeladen. Dieser Kondensator wird anschliessend mit einem konstanten Strom entladen und wahrend des: Zeitintervalls (t, ,t,) wird die zweite Zählung Ms zu dem Zeitpunkt t. durchgeführt, zu dem die Kondensatorspannung eine zweite Bezugsschwelle unterschreitet.

Fig. 5 zeigt das Schaltbild des Analogteiles der Üebertragungsvorrichtung nach der Erfindung. Das umzuwandelnde Niederfrequenz-Analogsignal BP wird über einen Kondensator c. und eine Widerstandsbrücke r. ,r , die den Mittelwert des erwähnten Signals (Nullpegel) festlegt, an eine Eingangsklemme eines· Operationsverstärkers A gelegt, der als Spannungsfolger ausgebildet ist (Eingangsimpedanz von einigen Hundert TsSt₁. Äusgangsimpedanz von 200V·.). Diesem Verstärker folgt das erste integrierende Netzwerk, das durch einen Operationsverstärker A- und einen Kreis R₁C₁ gebildet wird. R. ist an unterschiedliche Ladespannungen des Integrators über Feldeffekttransistoren TEC₁, TEC₂, TEC, (ζ.B, vom MOS-Typ) angeschlossen, die als Schalter wirken. Die Feldeffekttransistoren TEC, TEC₁-, TEC,- wirken als Steuerpegelanpassungen (+6 V, -12 V) fur die Feldeffekttransistoren TEC₁, TEC₀, TEC_. .

Eine Diode D ,die zwischen R^ und TEC, eingeschaltet ist, ermöglicht es, das Auftreten eines Ciuellen-Abzugstroms

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(Drain-Source current) insbesondere während des Zeitintervalle (0,t.) zu verhindern.

Der Codierungszyklus ist in vier Teile unterteilt und die Zeitintervalle sind durch P₁, P , P-., P. bestimmt. Wahrend des festen Zeitintervalls (0,t..) ist der Widerstand R unter der Steuerung von P. über TEC. an das umzuwandelnde Signal angaschlosoeu« Wahrend des Zeitintervalls Ct₁,t_) veränderlich Dauer, das der ersten Zahlung entspricht, ist R. über TEC_? unter der Steuerung von P₀ an die Bezugs spannung -V₁. gelegt. V_n ist gleich dem Höchstwert des umzuwandelnden Signals und hat das entgegengesetzte Vorzeichen, * Das Zeitintervall (t..,t„) endet, wenn die Vorderflanke des erstem nach dem Unterschreiten der Schwelle E erscheinenden Takt impulses

auftritt. Während des Zeitintervalls (t ,t,) ist der Widerstand R₁ über TEC unter der Steuerung von P, an Erde gelegt. Während des Zeitintervalls (t,,^) wird die Ausgangs spannung des ersten Integrators auf null gebracht und durch das Vorhandensein der Parallelschaltung von TEC₁₀ und des Kondensators C₁ unter der Steuerung von P. auf diesem Wert gehalten. Der Operationsverstärker A- v^;.rkt dann als Spannungsfolger, wobei sein Eingang an Erde gelegt ist, und wobei am Ausgang die Spannung null mit sehr grosser Genauigkeit erhalten wird.

An Ap schliesst sich ein Operationsverstärker A an, der als Spannungsfolger ausgebildet und mit einem Widerstandskondensatornetzwerk r/-,c„ versehen ist, durch das unerwünschte Signale eliminiert werden können, und der die Verbindung mit dem Komparator herstellt, der durch den Operationsverstärker A. gebildet wird und dessen öezugseingang geerdet ist. Da in diesem Falle die Bezugsspannung gleich null ist, iet die umzuwandelnde Restspannung negativ. Wenn bei der Steuerung des Integrators die

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Verzögerung berücksichtigt wird, kann die Amplitude der Restspannung grosser als ein Quantifizierungsschritt sein, wodurch die Kapazität des zweiten Zählers überschritten wird_e Da das Komplement ' der erhaltenen Messwerte benötigt wird, lässt man dann mit Hilfe des zweiten Zählers den ersten Zähler uin einen Schritt vorwärts zählen. Ein Kreis r~,D~ ermöglicht es, den Komparator zu sperren, nach dem er umgeklappt ist. Das Ausgangssignal dieses Komparators wird dem- Digitalteil^der Uebertragungsvorrichtung zugeführt.

Während des Zeitintervalls (t-_?tt^)- wird der Widerstand R' des zweiten Integrators (der durch den Operationsverstärker A^ und den Kreis R„C gebildet wird) mit dem Ausgang des Verstärkers A₃- verbunden, wobei durch das Vorhandensein eines von.PJ gesteuerten Feldeffekttransistors TEC . der Kondensator C₂ mit einem der umzuwandelnden Rest spannung proportionalen. Strom aufgeladen wird.

Ausserhalb des Zeitintervalls (t^^t-,) ist R_ über TEC₁P (unter der Steuerung von P,) an eine Bezugsspannung -V_R/2 gelegt, mit deren Hilfe der zweite Integrator mit einem konstanten Strom entladen wird. Eine Diode D, verbindet den Ausgang des zweite» Integrators mit einer seiner Eingangsklemmen, um zu verhindern, dass die Ausgangsspannung 0,7 V überschreitet,,Der Ausgang des zweiten Integrators ist mit dem zweiten Komparator A, verbunden, der die Beendigung der zweiten Zählung bewirkt. Der Bezugseingang dieses Komparators wird an Erde gelegt. Es sei bemerkt, dass die Feldeffekttransistoren TEC₇, TECq bzw. TECq als Steuerpegelanpassungen für TECj₀, TEC₁₁, bzw. TSC ^ wirken. · -

Der Digitalteil der Uebertragungsvorrichtung nach der Erfindung wird nachstehend, an Hand der Figuren 6 und 7 "beschrieben. ·

Dieser Digitalteil hat den'Zweck, ausgehend von

einem Kanalsteuerimpuls I (Dauer 1 U-aek, Frequenz 8 kHz),

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der z.B.' dem Multoplexsteuerkreis eines Fernverbindungssystems entnommen wird, die unterschiedlichen Steuersignale P., P_, F,, P. zu bilden, die für den Analogteil benötigt werden. I ermöglicht es, die Zahler auszulesen (I₁) und in ihre Nullage zurückzuführen (EAZ).

Die Hinterflanke des Kanalsteuerimpulses I markiert

den Anfang von P ; das Taktsignal H wird dann dem ersten Zähler K₁ zugeführt, der mit sechs bistabilen Stufen B - B,- versehen ist; V das Ende des Steuerimpulses P₁ wird durch die Rückkehr des Zählers in seine Nullage bewerkstelligt. Der Steuerimpuls P₁ hat also eine Zeitdauer von 2 Taktperioden und weil die Frequenz der Taktsignale 2048 kHz beträgt, hat P₁ eine Dauer von etwa 31 "-sek.

Das Ende von P₁ markiert den Anfang von P_, wobei die erste Zählung anfängt; dieser Zählvorgang endet, wenn der erste Komparator A. seine Lage geändert hat und ausserdem die Vorderflanke des nächstfolgenden Taktimpulses auftritt. Die Stufen des ersten Zählers speichern ihre Information, bis der nächst- ^ folgende Ausleseimpuls (I₁) auftritt.

Das Ende von P_? markiert den Anfang von P,, das die bistabile Kippschaltung BS, in Betrieb setzt» das Taktsignal wird dann dem zweiten Zähler K„ zugeführt, der sechs bistabile Stufen B! - BJ! enthält. Ausserdem enthält der Zähler K- eine bistabile Stufe B', die beim Ueberschreiten der Endlage der Stufen B· - Bi den ersten Zähler K. um einen Schritt vorwärts zählen läset. Das Ende von P, wird durch die Rückkehr des Zählers Kp in seine Anfangslage bewerkstelligt* darauf fängt die zweite Zählung an, die endet, wenn der Komparator Ag seine Lage ändert. Der Steuer-

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impuls P. fangt am Ende von P, an und dauert bis zum Ende des Zyklus. ■

Nun· wird an Hand der Figuren 8, 9 und 10 die Ueber= tragungsvorrichtung nach der Erfindung beschrieben, die es ermöglicht, das ursprünglich analoge Signal BP wiederzugewinnen, wobei von den binaren Elementen jeder Kodegruppe des PCM-Signals ausgegangen wird.

Während des Kanalsteuerimpulses I wird in die

■ - . c

Zähler K! und KL das Komplement der zu dekodierenden Kodegruppe eingeschrieben. In den Zahler Kl werden die binären Elemente der Kodegruppe mit dem grSssten Gewicht und in den Zähler K' werden die binären Elemente der Kodegruppe mit dem geringsten Gewicht eingeschrieben. Am Ende des Kanalsteuerimpulses I wird das Taktsignal solange dem ersten Zähler Ki und auch über TEC₁, unter der Steuerung von Pl die Bezugsspannung V_R solange dem Eingang des Integrators (Ay,R,,C,) zugeführt, bis der Zähler in seine Nullage zurückkehrt.

Von diesem Zeitpunkt an wird das Taktsignal solang dem zweiten Zähler K· und auch die Spannung -V_R/2 über TEC^ solange dem Eingang des Integrators zugeführt, bis der zweite Zähler in seine Nullage zurückkehrt« Von diesem Zeitpunkt an und bis zum Ende des Zyklus wird der Eingang des Integrators an Erde gelegt. Der Ausgang des Integrators liefert dann das Wiedergewonnene Signal, das während eines Zeitintervalls gleich oder grosser als ein halber Zyklus (62,5/tsek) aufrechterhalten wird.

Während des Kanalsteuerimpulses I wird der Konden-

sator C, des Integrators mit.Hilfe von TEC₁Q kurzgeschlossen, wodurch dieser Integrator dann als Spannungsfolger mit einem

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geerdeten Eingang wirkt, so dass dann am Ausgang die Spannung
null mit grosser Genauigkeit erhalten wird.

Der Eingang eines Operationsverstärkers A₀, der als

Spannungsfolger ausgebildet ist, ist mit dem Ausgang des Integrators während der zweiten Hälfte des Zyklus über TEC-, verbunden, der über TEC₂₂ von Pi gesteuert wird (Taktsignal von 8 kHz, das vom Multiplexsteuerkreis herrührt). Während der ersten Hälfte eines Zyklus ist der erwähnte. Eingang von A_fl über TEC₉₇., der über TEC von Pi gesteuert wird, an eine Spannung V,, gelegt, die den Mittelwert m des wiedergewonnenen Signals darstellt. Am Ausgang von A_fi steht em Abtastsignal mit einer Dauer eines halben Zyklus zur Verfugung, Es sei bemerkt, dass dieses Signal eine Komponente mit einer
Frequenz von 8 kHz enthält, die umso schwächer ist, je nachdem die Spannung VV. den Mittelwert des wiedergewonnenen Signals genauer darstellt. Das Signal BP wird mit Hilfe eines Filters F erhalten.

Derartige Uebertragungsvorrichtungen weisen in Zeitmultiplexsystemen u.a. die folgenden Vorteile auf:

1. Eine Taktfrequenz gleich 2048 kHz, die genau gleich der Impuls- ^ frequenz im Uebertragungsweg bei einem 32-Kanalsystem mit 8 binären Elementen pro Codegruppe ist, wobei die gleiche Genauigkeit wie bei Verwendung einer Codiervorrichtung mit einem Kreis mit einer einzigen Neigung, die eine Taktfrequenz von 32384 kHz benutzt,
erhalten wird;

2. Eine derartige Taktfrequenz ermöglicht eine Ausführung des
Digitalteiles mit MOS-Kreisen und, da der Analogteil bereits auf Bais von MOS-Kreisen ausgebildet ist, können die Uebertragungsvorrichtungen einfach integriert werden. Sogar kann in die Uebertragungsvorrichtungen ein aus logischen Kreisen aufgebauter

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Kompressor bzw. Expander aufgenommen werden, der z.B. eine 13-Segmenten-Kennlinie aufweist und der selber mit MOS-Kreisen bestückt ist; das Ganze kann dann in einem einzigen Gehäuse unter= gebracht werden, wobei unter der Steuerung des Multiplexkreises 8 binäre Elemente in Serien- oder Parallelform für die Ueberträgung zur Verfugung stehen.

Eine derartige Bauart ermöglicht es, die Multiplexäpparatur in erheblichem Masse herabzusetzen.

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Claims

Patentansprüche i

1. Uebertragungsvorrichtung zur Uebertragung analoger Signale mittels Pulscodemodulation, wobei zur Erzeugung von PCM-Signalen die Analogsignale über eine Dauermodulationsvorrichtung an eine von Taktimpulsen gesteuerte Zahlvorrichtung gelegt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsdauermodulationsvorrichtung mit zwei integrierenden Netzwerken mit stark voneinander verschiedenen Zeitkonstanten für Impulsdauermodulation nach vier verschiedenen Neigungen versehen ist, wobei jedes der integrierenden Netzwerke an eine von Taktimpulsen gesteuerte Zählvorrichtung angeschlossen ist, welche Zählvorrichtungen die Impulse des grossten bzw« des geringsten Gewichts der durch das Analogsignal gekennzeichneten Kodegruppe liefern.

2. . Uebertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die integrierenden Netzwerke je einen Integrationskondensator enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass der Integrationskondensator des ersten integrierenden Netzwerks wahrend eines festen Zeitintervalls mit einem konstanten dem umzuwandelnden Signalwert proportionalen Strom aufgeladen wird, welcher Integrationskondensator dann mit ψ ' einem konstanten Strom entladen wird, wobei in dieser Entladungsperiode die Zahlung in der von den Taktimpulsen gesteuerten an das erste integrierende Netzwerk angeschlossenen Zählvorrichtung durchgeführt wird, bis die Spannung des Integrationekondensators unter eine Vergleichsspannung einer Vergleichtsvorrichtung herabsinkt, die beim nächstfolgenden Taktimpuls die Entladung des Integrationskondensators beendet und die auftretende Restspannung aufrecht erhalt, wonach der Integrationskondeneator des aweiten integrierenden Netzwerke mit stark verschiedener Zeitkonstante von einem konstanten

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_T dieser Restspannung proportionalen Strom während eines festen Zeitintervalls aufgeladen und dann mit einem konstanten Strom entladen wird, wahrend die Zählung durch die an dieses zweite integrierende Netzwerk angeschlossenem Zahlvorrichtung durchgeführt wird, bis die Spannung dieses Integrationskondensators unter eine Schwellwertspannung herabsinkt, wahrend am Anfang dieser zweiten Entladung auch der Kondensator des ersten integrierenden Netzwerks völlig entladen wird und im entladenen Zustand bleibt, bis der nächstfolgende umzuwandelnde Signalwert auftritt»

5. Uebertragungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch

gekennzeichnet! dass die an das zweite integrierende Netzwerk angeschlossene Zählvorrichtung beim Ueberachreiten ihrer Endlage die an das erste integrierende Netzwerk; angeschlossene Zählvorrichtung um einen Schritt vorwärts zählen lässt.

4* Bebertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 5t

dadurch gekennzeichnet, dass in der Uebertragungsvorrichtung eine aus logischen Kreisen aufgebaute KompreBaionsvorrichtung angebracht ist. 5, üebertragungsvorriohtung nach einem, der vorstehenden

Ansprüche, bei der die PCM-Signale zur Wiedergewinnung der Analog signale einer Zählvorrichtung zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet,■ dass die Pebertragungsvorrichtung zwei Zählvorrichtungen enthält, wobei in die erste Zählvorrichtung dae Komplement der Impulse- mit dem grSasten Gewicht und in die zweite Zählvorrichtung das Komplement der Impulse mit dem geringsten Gewicht eingeschrieben wird, wobei der ersten^ Zählvorrichtung Taktimpulsezugeführt werden und an den Eingang eines integrierenden Netzwerke eine erste Bezugsspannung gelegt wird, bis nach Beendigung des Z8hlTf°^r&angs ⁱⁿ &er ersten Zählvorrichtung die-Taktimpulae der aweiten Zählvorrichtung zugeführt

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werden und der Eingang des integrierenden Netzwerks auf eine zweite Bezugsspannung umgeschaltet wird, die ein Bruchteil der ersten Bezugsspannung ist, bis die zweite Zählvorrichtung ihren Zählvorgang beendet hat, und wobei das Analogsignal mit Hilfe «inea Ausgangsfilters dem Ausgang des integrierenden Netzwerks entnommen wird.

6. uebertragungsvorrichtung nach Anspruch 51 dadurch

"gekennzeichnet, dass in der Uebertragungsvorrichtung eine aus logischen Kreisen aufgebaute Expansionsvorrichtung angebracht ist.

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to

Auszug FPHN 4145 ■"■.-.**.■-■■'" ' Va/ΤΗ

- Übertragungsvorrichtung zur Uebertragung analoger: Signale mittels Pulscodemodulationj insbesondere bei Zeitteilungsmultiplexsystemen, wobei zum Erzeugen der PCM-Signale die Analogsignale übereine Dauermodulationsvorrichtung an eine von Taktimpulsen gesteuerte Zählvorrichtung gelegt sindc

Um die Zählgeschwindigkeit und den dynamischen Bereich der Vergleichsvorrichtung herabzusetzen, ist die Dauermodulationsvorrichtuhg mit swei integrierejiden ,Netzv/erken mit stark voneinander verschiedenen Zeitkonstanten für Impulsdauermodulation .

nach vier verschiedenen Neigungen versehen, wobei jedes der integrierenden Netzwerke an eine von Taktimpulsen gesteuerte Zählvorrichtung angeschlossen ist, welche Zählvorrichtungen die Impulse des grössten bzw. des geringsten Gewichts der durch das Analogsignal gekennzeichneten Kodegruppe liefern.

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