DE2009507B2 - Codiereinrichtung mit Driftkompensation - Google Patents

Description

dem Nullpegel zu halten, eine Einrichtung, um ein

———^- vorbestimmtes analoges Bezugssignal zu der zweiten

45 Codierstufe in einer Periode innerhalb der Ruheperiode zu liefern, wobei das analoge Bezugssignal

Die Erfindung betrifft eine Codiereinrichtung in einen solchen Wert besitzt, daß normalerweise kein Kaskadenfonn mit Driftkompensation und ersten, Vergleichsvorgang für die zweite bis (m-l)-te Codier-

zweiten, dritten, ..., m-ten, ... undn-ten in Kaskaden- stufe erforderlich ist, jedoch für die »j-te Codierstufe,

form geschalteten Codierstufen zur Umwandlung 50 eine logische Schaltung, der das digitale Ausgangs-

eines Analogsignals in ein n-Ziffera-Binärsignal, wobei signal der zweiten bis m-ten Codierstufe zum Vergleich

jede der zweiten bis η-ten Codierstufe eine Einrichtung des gelieferten digitalen Wertes mit einem Bezugswert,

zum Vergleich eines Bezugsgleichspannungspegels und der charakteristisch für das analoge Bezugssignal ist,

eines ankommenden Analogsignals besitzt, das von zugeführt wird, und eine auf das Ausgangssignal der

einer der vorhergehenden Stufen geliefert wird, um 55 logischen Schaltung ansprechende Einrichtung zur

ein digitales Ausgangssignal in Form einer Ziffer Änderung des Bezugsgleichspannungspegels der zwei-

des Binärsignals zu erzeugen, das charakteristisch für ten Codierstufe, um das der logischen Schaltung zuge-

das Ergebnis des Vergleichs ist, wobei der Gleich- führte digitale Ausgangssignal in Übereinstimmung

spannungspegel der ersten Codierstufe auf Null ist, mit dem digitalen Bezugswert zu bringen,

um einen für die Polarität des Analogsignals charak- 60 In den F i g. 1 bis 12 der Zeichnungen ist der

teristischen digitalen Wert zu erzeugen. Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt

Eine Kaskadencodiereinrichtung muß, selbst wenn und nachstehend näher erläutert. Es zeigt

sie ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich der F i g. 1 ein Blockschaltbild einer üblichen PCM-

Genauigkeit und der Geschwindigkeit besitzt, eine Kaskadencodiereinrichtung,

höhere Arbeitsleistung erbringen, wenn die analoge 65 F i g. 2 bis 4 ein Blockschaltbild, aus dem die

Eingangsinformation, die zu verarbeiten ist, ver- Arbeitsweise der Einheitscodierstufe der Kaskaden-

schiedenartig ist und von Sprachsignalen bis zu codiereinrichtung hervorgeht,

Frequenzmultiplex-Sprachsignalcn, Fernsehvideosigna- F i g. 5 ein Blockschaltbild eines Beispiels eines

3 * 4

bekanntenGleichspannungsdriftkompensationssystems dieses Signal zu der nächsten (k + l)-ten Codierstufe

mit einem Verstärker, zu schicken, Dioden D₁ und D₂ zur Bestimmung des

F i g. 6 bis 8 ein Blockschaltbild eines Driftkompen- Rückkopplungsweges des Funktionsverstärkers A₁

sationssystems gemäß der Erfindung, durch Rf₁ oder R_Pt in Abhängigkeit von der Polarität

F i g. 9 ein Diagramm, aus dem beispielsweise 5 des Ausgangssignals des Funktionsverstärkers, einem

Eigenschaften einer Codiereinrichtung hervorgehen, Verstärker A₂, in dem die Ausgangsspannung des

F i g. 10 bis 12 ein Schaltbild eines Beispiels einer Funktionsverstärkers A₁ in dem Bereich kleiner Pegel

logischen Schaltung, die in F i g. 6 enthalten ist. verstärkt und die Ausgangsspannung in dem Bereich

F i g. 1 ist ein Blockschaltbild einer üblichen großer Pegel begrenzt wird, einem Flip-Flop, das aus rt-Ziffern-Kaskadencodiereinrichtung. Sie besitzt einen io NAND-Gattem G₁, G₁, G₃ und G₄ besteht und 1- oder Eingangsanschluß für ein Analogsignal, eine erste 0-Impulse durch Steuerung des Flip-Flops durch den Zifferaeinheitscodierstufe 11, eine zweite Ziffernein- Abtastimpuls IKl in Abhängigkeit davon erzeugt, ob heitscodierstufe 12, eine A>te Ziffemeinheitscodierstufe das Ausgangssignal des Verstärkers A_% positiv oder Ik und eine /Me Ziffemeinheitscodierstufe In. Die negativ ist, einem Impulstrennverstärker A₃ und einem Zifferaeinheitscodierstufen werden im folgenden als 15 Schalter, der aus den Dioden D₃ und D_x besteht, die Codierstufen bezeichnet. 110, 120, ..., 1A:O, .... l«ö von dem Verstärker A₃ und einem Widerstand R_s bebezeichnen jeweils Eingangsanschlüsse der ersten, trieben werden.

zweiten, fc-ten und η-ten Codierstufe, 111, 121, ..., Die Konstanten Ab, RF₁, RF₂, R₁, R₂ und Rs IkI, .., InI bezeichnen Ausgangsanschlüsse jeweils werden in der folgenden Weise bestimmt. Da der der ersten, zweiten, ..., fc-ten, ..., η-ten Codierstufe, ao Verstärker A₁ eine hohe Spannungsstromverstärkung 112,122, ..., Ik2, ..., InI bezeichnen Abtastimpuls- besitzt, wie oben beschrieben wurde, kann die Spaneingangsschlüsse und 113, 123, ..., 1A:3, ..., 1m3 nung an dem Eingang lfcO als im wesentlichen 0 anbezeichnen Digitalcodeausgangsanschlüsse der Codier- gesehen werden,
stufen. Aus der Figur folgt:

Die Codiereinrichtung, die in F i g. 1 gezeigt ist, 25

arbeitet in der folgenden Weise: Ein Eingangssignal χ η _ J^ /|\
wird auf den Eingangsanschluß 10 gegeben. Die * I_Tk
Polarität dieses Signals wird durch die erste Codierstufe (Polaritätsfeststellstufe) festgestellt. Das Signal Es wird hier angenommen, daß der veränderbare wird dann als Unipolaritätssignal A₂ (die (Bezeich- 30 Bereich des analogen Eingangssignalstroms h gleich nung für ein normiertes Signal), ein Spannungs- oder (0, +1) ist und daß der Eingangsstrom des Ver-Stromsignal, mit einem Wert von 0 bis 1 geliefert. stärkers A₁ in Abhängigkeit davon, ob /* größer oder Das Signal A₂ wird in Form eines Signalstroms I₂ in kleiner als Ιτκ ist, positiv oder negativ ist. Dabei ist F i g. 1 zu der zweiten Codierstufe übertragen. In die 0 < h < Irt-

zweite Ziffemeinheitscodierstufe wird ein Vorstrom 35 Da /< = /t —/rt<0, nimmt das Potential an dem

entsprechend T₂ geleitet, wodurch unterschieden wird, Ausgang IkA des Verstärkers A₁ entsprechend dem

ob das Eingangssignal A₂ größer oder kleiner als T₂ Strom /< nach positiven Werten hin zu. Daher fließ)

(Schwellenwert der zweiten Ziffemeinheitscodierstufe) der Strom /< durch den Rückkopplungsweg RF₁ und

ist. Das Ergebnis wird als der zweite Ziffern-PCM- D₁. In diesem Falle fließt kein Strom durch den

Code geliefert. Gleichzeitig wird ein Schalter betätigt, 40 anderen Rückkopp langsweg RF₂ und D₂, da die

um eine Berechnung durchzuführen, wie in F i g. 3 Diode D₁ in Sperrichtung vorgespannt ist. Nimmt mar

in der Weise gezeigt ist, wie in Verbindung mit dem daher an, daß die Spannung an dem Ausgang IkSV

Prinzip der Arbeitsweise der Einheitscodierstufe der ist und daß die Spannung des Ausgangs IkGV₂ ist

F i g. 2 erläutert wird. Somit wird ein Analogsignal A₂ erhält man die folgenden Gleichungen:

(normierter Wert entsprechend I₃), ein Spannungs- +5

oder Stromsignal, der dritten Codierstufe erhalten. y _ _^ .η_ι \

Dann wird ein Vorstrom entsprechend T₃ (Schwellen- ' ^F1 *

wert der dritten Codierstufe) der dritten Codierstufe V₁ — 0 .
zugeführt und der gleiche Vorgang wie in der zweiten

Codierstufe wird durchgeführt. Auf diese Weise wird 50 Daher wird der Ausgangsstrom /₀ (F i g. 2) ausaufeinanderfolgend bis zu der η-ten Ziffer eine Co- gedrückt durch
dierung durchgeführt.

F i g. 2 zeigt ein Beispiel der fc-ten Codierstufe, die j _ ^n .//_/). (2)

eine der Einheitsstufen ist, aus der sich die in F i g. 1 ° ^i

gezeigte n-Einheitsbinärcodiereinrichtung zusammen- 55

setzt. Die Einheitscodierstufe, die in F i g. 2 gezeigt Die Spannung an dem Ausgang Ik4 ist positr

ist, besteht aus einem Funktionsverstärker A₁ mit einer oder 0. Dieses positive Signal wird von dem Ver

hohen Verstärkung zur Verstärkung eines Breitband- stärker A₂ verstärkt. Wenn der Signalwert groß ist

Signals und zur Umkehrung der Polarität des Breit- wird die Amplitude begrenzt, und seine Polarität win

bandsignals, Rückkopplungswiderständen Rf_x und 60 umgekehrt. Das Signal wird dann dem Flip-Flop zu

Rf₂, einem Vorspannungswiderstand R_B, der an eine geführt, das aus den NAND-Gattern G₁, G₂, G

Bezugsenergiequelle -E₀ angeschlossen ist, die den und G₄ besteht. Dieses Flip-Flop wird von den

Schwellenstrom Ιτκ (dieser Strom bestimmt den Code- Analogsignal, das von A₂ geliefert wird, wenn de

bewertungspunkt der k-ten Ziffer) von dem Eingangs- Abtastimpuls IkI »1« ist, gesetzt oder zurückgesetzt

analogsignalstrom I_K abzuziehen hat, Übertragungs- 65 Der Zustand des Flip-Flops, der unmittelbar bevo

widerständen R₁ und R₂, um die Ausgangsspannung, der Abtastimpuls von 1 nach 0 umgekehrt wird, fest

die von dem fc-ten Ziffernfunktionsverstärker A₁ er- gelegt ist, wird während der Periode, in der der Ab

halten wird, in ein Stromsignal umzuwandeln und um tastimpuls 0 ist, gehalten. Es wird angenommen, daß

wenn das Ausgangssignal des Verstärkers A_x positiv oder 0 ist, das Flip-Flop zurückgesetzt wird, die Polarität des Eingangssignals des Impulstrennververstärkers A₃ negativ wird, und das Ausgangssignal IA: 3 ebenfalls negativ wird.

Unter dieser Bedingung fließt der Strom Is der Bezugsenergiequelle — E₀ durch die Diode D₃. und nicht durch die Diode Z)₄. Das heißt, daß, wenn die Diode D_t gesperrt ist, der Schaltstrom Is von dem Ausgang der k-ten Codierstufe abgezogen wird. Demgemäß wird das Übertragungsanalogausgangssignal für die nächste, (A: + l)-te Stufe ausgedrückt durch die folgende Gleichung:

I_k+\ = I₀-I₁

(I_k-I_Tk)-Is (3)

kennlinien übereinzustimmen, wie sie in Fig.; gezeigt sind.

In Gleichung (3): Wenn Z* = O₁Zt₊₁ = 0,

wenn Z* = Zr*, Zt₊₁ = — 1.

In Gleichung (4): Wenn h = fok, hn = 0,

wenn Z* = 1, Zt₊₁ = —1.

Schließlich muß, um die normierten Ausgangs-ίο kennlinien zu erhalten, die Polarität des Ausgangssignals umgekehrt werden. Insbesondere muß

15

Diese Gleichung gilt für Zr*<Z*<l.

Da It = Ik — lTk>0, wird das Potential an dem Ausgang IA: 4 des Verstärkers A₁ negativ, wodurch der Strom Z« veranlaßt wird, durch den Rückkopplungsweg Rf₂ und D₂ zu fließen. Dagegen fließt kein Strom durch den anderen Rückkopplungsweg Af₁ und D₁, da die Diode D₁ gesperrt ist. Deshalb sind die Spannungen V₁ und V₂ an den Ausgängen IA: 5 und Ik6:

V₁=O,

V₂= -R_F2U_k-I_Tk).

Daher ist der Ausgangsstrom I₀:

F2

■U_k-I_n).

(4)

Unter dieser Bedingung tritt eine negative Spannung an dem Ausgang IA: 4 auf. Dieses Signal wird von dem Verstärker A₂ verstärkt. Wenn dieses Signal groß ist, wird es in der Amplitude begrenzt und in der Polarität umgekehrt. Als Ergebnis wird eine positive Spannung zu dem Flip-Flop geliefert Somit wird das Flip-Flop von dem Abtastimpuls gesetzt, das Eingangssignal des Impulstrennverstärkers A₃ wird positiv und gleichzeitig wird das Ausgangssignal an 1 Jfc 3 positiv. Unter dieser Bedingung öffnet ZJ₄, D₃ wird gesperrt und der Schaltstrom I_s wird von diesem Codierstufenausgang getrennt Demgemäß ist das analoge Übertragungsausgangssignal für die nächste, (k + iyte Stufe:

Z₁₊, = -

^F2 -Il —

5— Ui

(5)

Der Ausgangssignalstrom (Zt₊₁) wird durch die Gleichungen (3) und (5) in Abhängigkeit davon bestimmt, ob der Wert des Eingangssignalstroms Z* größer oder kleiner als Irt ist. Da der Funktionsverstärker A₁ aus einem gegengekoppelten Verstärker mit in seinem Ein- und Ausgang gegenseitig umgekehrter Polarität gebildet wird, müssen dagegen die folgenden Bedingungen für die Gleichungen (3) und (5) erfüüt ;ein, um mit den normierten Eingangs- und Ausgangserfüllt sein; ordnet man die obigen Gleichungen neu. so gilt:

/5= 1

I_n

30

Auch gilt:

35

Wenn die Öffnungsspannung der Diode D₃ zu E_D angenommen wird, gilt:

η _ ^£0~

= E₀-E₀. (8)

Da /„ in normierter Form gegeben ist, erhält man die folgende Beziehung, wenn die Widerstandswerte so bestimmt werden, daß sie die Gleichungen (6). (7) und (8) erfüllen.

Wenn

0 < l_k < I_n, I_k+l = - -i»

Wenn

55

I_n <I_k<l,I_k+l=-±—p-(10)

Wenn Zr* unter der Voraussetzung normiert ist, daß die Polarität umgekehrt ist, wird das Ergebnis gleich dem in F i g. 3 gezeigten und man erhält die in F i g. 3 gezeigte Kennlinie. Ein Beispiel eines digitalen Ausgangssignals IA:3 mit Bezug auf das Eingangssignal Zt ist in F i g. 4 gezeigt

Es wird bei einer Codiereinrichtung, bei der die Einheitscodierstufen, wie oben erwähnt wurde, in Kaskade geschaltet sind, angenommen, daß eine Gleichspannungsdrift A auftritt, die bei der Umwandlung in der zweiten Codierstufc er.xugt wird. Es wird angenommen, daß die Gleichspannungsdrift die an

dem Eingang der zweiten Codierstufe beobachtet wird, Ausgangsspannung des Verstärkers positiv ist bzw. es ein äquivalenter Wert für eine Gesamtdrift von wird eine Steuerung in der positiven Richtung bemehreren Codierstufen ist, von denen jede eine Ein- wirkt, wenn die Verstärkungsausgangsspannung negagangsspannungsdrift aufweist. Infolge der Drift Δ tiv ist. Mit anderen Worten ist das Ausgangssignal des wird die Kennlinie der zweiten Codierstufe ver- 5 Tiefpaßfilters 35 der Mittelwert der Ausgangssignale schoben, wie durch die gestrichelte Linie in F i g. 3 »1« und »0« der Schaltung 34, welches sich zu der im gezeigt ist, da der Vorstrom von TW verändert wird. Verhältnis zur Austastperiode verhältnismäßig langen Insbesondere in der Nähe von 0 des Eingangssignals h Periode nur wenig ändert. Somit wird die Gleichwird ein Fehler Δ erzeugt. Wenn allgemein das Sprach- spannungsdrift des Verstärkers 31 kompensiert. Eine signal od. dgl. einer PCM-Umwandlung unterworfen io derartige Kompensationsschaltung ist beispielsweise wird, ist der Wert des Quantisierungsschrittes in der aus »Internationale Elektronische Rundschau«, 1967, Nähe von 0 des analogen Eingangssignals sehr klein Nr. 9, S. 233, 234 bekannt.

in der Codiereinrichtung mit einer nicht linearen F i g. 6 ist ein Blockschaltbild, das das Drift-Kompandierungskennlinie, wodurch das Signal-Quan- kompensationssystem gemäß der Erfindung zeigt, das tisierungs-Störverhältnis bei einem niederen Pegel 15 in einer Codiereinrichtung aus mehreren Funktionswirksam verbessert wird. Dies führt dazu, daß die verstärkern, z. B. einer Kaskadencodiereinrichtung, Kennlinie infolge der Gleichspannungsdrift stark verwendet werden kann. Bei diesem System wird ein verschlechtert wird. Bezugsstrom als analoges Eingangssignal dem Ein-

Es wurden verschiedene Verfahren vorgeschlagen, gang von zum großen Teil bewerteten Nah-Eingangs-

vm die Genauigkeit der Codiereinrichtung im Bereich 20 stufen der Einheitscodierer zugeführt, und dieses

niedriger Pegel zu erhöhen. Zum Beispiel wird die analoge Eingangssignal wird codiert, wodurch die

Gleichspannungsdrift eines jeden Funktionsverstärkers Gleichspannungsdrift der Funktionsverstärkergruppe

von jeder Einheit vermindert, oder die Gleichspan- der vorhergehenden Stufen auf digitale Weise kompen-

nungsdiift wird in jedem Funktionsverstärker einer siert wird,

jeden Codierstufe kompensiert. 25 Es wird angenommen, daß bei einer Kaskaden-

Im folgenden wird das aus Nerem-Record, 1966, codiereinrichtung zur Umwandlung eines analogen

S. 196 und 197 bekannte Verfahren mit dem der Er- Eingangssignals in einen n-Einheitsbinärcode die

findung verglichen. minimale Zeit, die zur Codierung bis zu der »i-ten

F i g. 5 zeigt ein Blockschaltbild eines üblichen Ziffer (m ist eine positive, ganze Zahl nicht größer Kompensationssystems zur Kompensation der Gleich- 30 als n) erforderlich ist, t_m ist, und daß die Zeit, die zur spannungsdrift einer einzelnen Einheit eines Gleich- Umwandlung eines Abtastwertes des Eingangssignals spannungs-Funktionsverstärkers. 30 ist ein Signalein- in einen w-Einheitsbinärcode verbraucht wird, f„ ist, gangsanschluß, 31 ein Gleichspannungsverstärker mit und daß Perioden von t_m periodisch (z. B. für jedes der Verstärkung —G. Eine Gegenkopplung führt zu Halbbild) zusätzlich zu I_n erhalten werden können, dem Eingang 32 von dem Ausgang 33 über einen 35 Die zusätzliche Periode von t_m wird als Kompen-Widerstand Rp · R₁ ist ein Widerstand zur Umwand- sationsperiode verwendet, in der die Drift kompensiert lung der Spannung des Eingangssignals in ein Strom- wird. Während dieser Kompensationsperiode wird das signal und 34 ist eine Spannungsvergleichsschaltung, analoge Eingangssignal der Codiereinrichtung zu 0 wie z. B. ein Flip-Flop, wie es in F i g. 2 gezeigt ist. gemacht, und das Driftkompensationssystem, das in Ein Abtastimpuls wird dieser Schaltung über einen 40 F i g. 5 gezeigt ist, wird auf den zweiten Eingangs-Anschluß 37 zugeführt. 35 ist ein Tiefpaßfilter. Ein anschluß 114 der ersten Codierstufe 11 angewandt und Rückkopplungskreis ist von dem Ausgangsanschluß nicht auf den Anschluß 110, dem das normale Analog-36, dem Widerstand R₁ und dem Eingangsanschluß 32 eingangssignal zugeführt wird. F i g. 7 zeigt ein des Verstärkers gebildet. Die Vergleichsschaltung 34 Beispiel eines Eingangskreises der ersten Codierstufe, erzeugt ein Ausgangssignal 1, wenn die Spannung, die 45 die den Eingangsanschluß 114 besitzt. Ein Widerstand an dem Ausgang 33 auftritt, positiv ist, oder ein Aus- ist zwischen den Eingangsanschluß 114 und den Eingangssignal 0, wenn es negativ ist. Dieses Ausgangs- gang des Funktionsverstärkers geschaltet. Diesel signal wird zu dem Tiefpaßfilter geleitet Während Widerstand liegt parallel zu dem Widerstand, dei der Periode, in der kein Signal zu dem Verstärker 31 zwischen den Eingangsanschluß für das normale geführt wird, wird dem Eingangsanschluß 30 kein 50 analoge Eingangssignal und den Eingang des Funk-Signal zugeführt und dieser Anschluß bleibt auf der tionsverstärkers geschaltet ist. Die Abtastimpulsein·

Spannung0. Unter dieser Bedingung, wenn der Aus- gangsanschlüsse 112, 122, ..., Ik2, In2 dei

gang 33 des Verstärkers 31 positiv ist, wird dieser F i g. 1 und 37 der F i g. 5 sind in F i g. 6 niehl

positive Zustand von dem Abtastimpuls gelesen und gezeigt. Das Gleichspannungsausgangssignal am Aus-

das Flip-Flop 34 wird gesetzt, um das Ausgangssignall 55 gang 111 der ersten Codierstufe wird zu 0 gemacht

lu halten, bis der nächste Abtastimpuls ankommt. und ein Bezugsstrom zur Driftkompensation wird vor

Wenn der Ausgang 33 in dem positiven Zustand ist, dem zweiten Eingangsanschluß 125 der zweiten Codier

wird demgemäß ein positiver Gleichstrom, der durch stufe 12 geliefert und nicht von dem EingangsanschluC

das Tiefpaßfilter 35 geglättet wird, zu dem Eingang 32 120 des normalen analogen Signals. Der Eingangskreis

des Verstärkers 31 rückgekoppelt, um die Spannung 60 der den zweiten Eingangsanschluß 125 und den dritter

am Ausgang 33 des Verstärkers in der negativen Eingangsanschluß 124 aufweist (die später beschrie

Richtung zu vermindern. Wenn dieser Rückkopp- ben werden), ist in F i g. 8 gezeigt, in der diese An

lungskompensationsstrom positiv erhöht wird, wird Schlüsse an den Eingangsanschluß des Verstärken

die Spannung am Ausgang 33 zu der negativen Seite mittels Widerständen angeschlossen sind, die paralle

hin verschoben, und somit wird ein negativer Kompen- 65 zu dem Widerstand für die Übertragung des norma'er

sationsstrom durch den Widerstand R_t in der nächsten analogen Eingangssignals geschaltet sind. Wäh-onc

Abtastperiode rückgekoppelt. Somit wird eine Steue- der Kompensationsperiode führen die zweite Ii;

rung in der negativen Richtung bewirkt, wenn die /n-te Codierstufe 12 bis Im die Codierung durch Ver

INV:	B = A	C	0, D	= 0	wird
AND:	(J = j\ · β	C =
OR:	D = A + B +		1, D		wird
FF:	Ausgangssignal
	von B gesetzt
	Ausgangssignal
	von A gesetzt
NAND:	C = AB

9 10

wendung des Bezugsstromes als analogem Eingangs- kannte Arbeitsweise, wie unten gezeigt wird. Die signal durch, wodurch die digitalen Ausgangssignale Blöcke enthalten auch NAND-Gatter, die Flip-Flops entsprechend dem Bezugsstrom an den jeweiligen der in F i g. 2 gezeigten Codierstufe bilden.
Ausgangsanschlüssen 123 bis Iw3 erzeugt werden.
Die logische Schaltung 40 beurteilt, ob dieses digitale 5
Ausgangssignal größer oder kleiner als das digitale
Ausgangssignal entsprechend dem Bezugsstrom ist,
dessen Wert vorher bekannt ist, und liefert ein 1-
bzw. O-Ausgangssignal als Ausgangsinformation zu
dem Tiefpaßfilter 41. Dieses Avsgangssignal wird dem io
dritten Eingangsanschluß 124 der zweiten Codierstufe 12 zugeführt. Dadurch wird an dem Eingang der
zweiten Codierstufe eine Kompensation durchgeführt,
so daß ein korrektes digitales Ausgangssignal ent- Auf diese Weise wird, wenn das digitale Ausgangssprechend dem vorbestimmten Bezugsstromeingangs- 15 signal einen Code auf der rechten Seite des Grenzsignal von der zweiten bis «i-ten Codierstufe erhalten punktes zwischen »0100« und »0101« einschließlich wird. »0101« selbst erzeugt, ein niedrigerer !Compensations-

Die Arbeitsweise der logischen Schaltung 40, durch strom zu dem dritten Eingangsanschluß 124 der

die auf digitale Weise die Richtung der Driftkompen- zweiten Codierstufe der F i g. 6 geleitet, wodurch das

sation bestimmt wird, wird nunmehr beschrieben. 20 Ausgangssignal entsprechend dem Bezugsstrom, der

F i g. 9 zeigt ein Beispiel der Kennlinien einer während der Kompensationsperiode gegeben ist, ge-

Kaskadencodiereinrichtung. Die Ordinate stellt ein steuert wird, so daß es den Grenzpunkt zwischen

analoges Eingangssignal A dar, das dem Eingangs- »0100« und »0101« erreicht.

anschluß 120 der zweiten Codierstufe 12 der F i g. 6 Während der Perioden, in denen keine Kompenzugeführt wird, und de Abszisse stellt ein digitales 25 sation erfolgt, wird kein Bezugsstrom geliefert, und Ausgangssignal B entsprechend der Ordinate dar. die Ausgangssignale D₁ bis Z)₅ werden der logischen Es wird angenommen, daß das digitale Ausgangs- Schaltung 40 nicht zugeführt. Das Ausgangssignal der signal B durch die Codes (1, 0) der zweiten bis fünften logischen Schaltung 40 variiert in Form eines Kompen-Ziffer ausgedrückt werden, die durch Z)₂ bis Z)₆ an- sationsstromes, der durch das Tiefpaßfilter zurückgegeben werden. Die Codes nach der fünften Ziffer 30 gekoppelt wird zu dem Eingangskontaktpunkt 124 sind dabei nicht gezeigt. B₁, B₂, ..., B₁₅ bezeichnet der zweiten Codierstufe 12, wodurch die Codiereindie Grenzpunkte zwischen den Bereichen, in denen richtung ihre normale Arbeitsweise beibehält,
das fünfte digitale Ausgangssignal 1 oder 0 wird. Ein weiteres Beispiel der Arbeitsweise der logischen Diese Punkte werden im folgenden Codebewertungs- Schaltung 40 der F i g. 6 wird an Hand der Fig. 11 arbeitspunkte genannt. A₁, A₂, ..., A_n sind die 35 erläutert, in der A₁, das den kleinsten Wert von A₁, analogen Eingangssignale entsprechend den jeweiligen A₃, A₆, A₁, A₉, A_n, A₁₃ und A_1$ besitzt, als Bezugs-Codebewertungsarbeitspunkten. Eines von acht (2^B~²) strom verwendet. Aus der Darstellung in F i g. 9 Eingangssignalen A₁, A₃, A₅, A₇, A₉, A_n, A₁₃ und A₁₅, ergibt sich, daß die Schaltung 40 bewertet, ob das die die Codebewertungsarbeitspunkte für nur die digitale Ausgangssignal von »0000« oder von anderen fünfte Ziffer und nicht für die zweite bis vierte Ziffer 40 Ausgangssignz'en ist Die logische Schaltung 40 kann sind, wird als Bezugsstrom gewählt. Zum Beispiel daher in der einfachsten Weise aufgebaut sein,
wird A₅ gewählt Das entsprechende digitale Aus- Die Erfindung ermöglicht es, eine Verschlechterung gangssignal dient dann als Grenzpunkt zwischen der Genauigkeit einer Kaskadencodiereinrichtung zu »0100« und »0101*, die durch die zweiten bis fünften kompensieren, welche Verschlechterung auf die Gleichdigitalen Ausgangssignale D₂ bis D₅ ausgedrückt 45 spannungsdrift in ihrem Funktionsverstärker zurückwerden. In diesem Falle entspricht die logische Schal- zuführen ist. Wenn nur der Ausgang D₅ der fünften tung 14 der F i 3. 6 der in F i g. 10 gezeigten. Die Ziffer kontrolliert wird, um die Drift zu kompenlogische Schaltung arbeitet dann so, daß ein 0-Aus- sieren, ist der stabile Punkt des digitalen Ausgangsgangssignal an dem Ausgangsanschluß 51 erzeugt signals Z)₅ zusätzlich zu Zi₅ bei Zi₁, Zi₃, Zi₇, B₉, B_u, B₁₃ wird, wenn das digitale Ausgangssignal, das erhalten 5° und B₁₅ vorhanden. Es ist daher unmöglich, die Drift wird, auf der rechten Seite bezüglich des Grenzpunktes an der korrekten Stelle von B_s zu kompensieren, wenn der F i g. 9 liegt, bzw. daß ein 1-Ausgangssignal eine Drift entsprechend diesen stabilen Punkten an erzeugt wird, wenn das digitale Ausgangssignal, das dem Eingang der zweiten Stufe erzeugt wird. Dieser erhalten wird, auf der linken Seite liegt. Die in Fig. 12 Nachteil kann durch die Erfindung beseitigt werden, gezeigten Blöcke entsprechen den in den F i g. 10 55 da die Richtung der Driftkompensation auf digitale und 11 gezeigten, und diese Blöcke besitzen die be- Weise bestimmt wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. ten, Faksimilesignalen, Dateninformationen u.dgl.

   Patentanspruch: «κ**· ^{Da eini}ß^{e dieser} ψ^ο™**}?™^α> ^ζ·^B- die

   ^^ Videosignale und die Datensignale, Gleichspacnungs-

   Codiereinrichtung in Kaskadenfonn mit Drift- komponenten enthalten, wird die Gleichspannungskompensation und ersten, zweiten, dritten, .... 5 drift in der Abtastschaltung die in der Stufe «-ten, ... und η-ten in Kaskadenfonn geschalteten angeordnet ist, die der Codierschaltung vorangeht, Codierstufen zur Umwandlung eines Analogsignals ein Verschlechterungsfaktor der Gesamteigenschaften in ein π-Ziffern-Binärsignal, wobei jede der zweiten des Systems.

   bis η-ten Codierstufe eine Einrichtung zum Ver- Eines der bekannten Systeme zur Kompensation gleich eines Bezugsgleichspannungspegels und eines io der Gleichspannungsdnft besteht dann, daß die ankommenden Analogsignals besitzt, das von Gleichspannungsdrift in jeder Funktionsverstärkereiner der vorhergehenden Stufen geüefert wird, stufe in jeder Einheitscodierstufe kompensiert wird, um ein digitales Ausgangssignal in Form einer Bei einem anderen System wird der Bereich der Ziffer des Binärsignals zu erzeugen, das charakte- Gleichspannungsdnft eines jeden FunKtionsverstärkers ristisch für das Ergebnis des Vergleichs ist, wobei 15 im voraus geschätzt und die Gleichspannungsdrift der Gleichspannungspegel der ersten Codierstufe wird in dem geschätzten Bereich kompensiert. Da die auf Null ist, um einen für die Polarität des Analog- Wirkung der Gleichspannungsdrift in der Abtastsignals charakteristischen digitalen Wert zu er- halteschaltung od. dgl. dem Eingangssignal überlagert zeugen, gekennzeichnet durch eine wird, und da die Drift allgemein in einem ziemlich an die erste Codierstufe gekoppelte Einrichtung ao weiten Bereich auftritt, kann das letztere Kompen-(34, 35, 113,114), um ihr analoges Ausgangssignal sationssystem in manchen Fällen der Drift nicht in der Ruheperiode, in der kein Analogsignal zu folgen.

   ihrem Eingang geliefert wird, auf dem Nullpegel Aus Nerem-Record, 1966, S. 196 und 197 ist es

   zu halten, eine Einrichtung (125), um ein vorbe- bekai it, den Eingang der zweiten Codierstufe wäh-

   stimmtes' analoges Bezugssignal zu der zweiten 25 rend einer Ruheperiode der Codierung einen Bezugs-

   Codierstufe in einer Periode innerhalb der Ruhe- strom zuzuführen. Das von der fünften Codierstufe

   periode zu liefern, wobei das analoge Bezugssignal festgestellte Ausgangssignal wird dann zur Kompen-

   einen solchen Wert besitzt, daß normalerweise sation der Drift verwendet.

   kein Vergleichsvorgang für die zweite bis (m-l)-te Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Codierstufe erforderlich ist, jedoch für die m-te 30 eine Kaskadencodiereinrichtung mit einem Drift-Codierstufe, eine logische Schaltung (40), der das kompensationssystem zu schaffen, in dem die Fehler digitale Ausgangssignal der zweiten bis /η-ten der Codiereinrichtung kompensiert werden, die auf Codierstufe zum Vergleich des gelieferten digitalen die in der Eingangsabtasthalteschaltung erzeugte Wertes mit einem Bezugswert, der charakteristisch Gleichspannungsdrift, die Gleichspannungsdnft in für das analoge Bezugssignal ist, zugeführt wird, 35 dem Funktionsverstärker einer jeden Stufe und andere und eine auf das Ausgangssignal der logischen Fehler zurückzuführen sind, die in jeder Codierstufe Schaltung ansprechenden Einrichtung (41, 124) erzeugt werden (diese Fehler werden später bezur Änderung des Bezugsgleichspannungspegels schrieben).

   der zweiten Codierstufe, um das der logischen Gelöst wird diese Aufgabe durch eine an die erste

   Schaltung zugeführte digitale Ausgangssignal in 40 Codierstufe gekoppelte Einrichtung, um ihr analoges

   Übereinstimmung mit dem digitalen Bezugswert Ausgangssignal in der Ruheperiode, in der kein

   zu bringen. Analogsignal zu ihrem Eingang geliefert wird, auf