DE2010018B2 - Schaltungsanordnung zur anzeige des vollzaehligen vorhandenseins mehrerer in einem elektrischen signal enthaltenen frequenzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Anzeige des vollzähligen Vorhandenseins mehrerer in einem elektrischen Signal enthaltenen Frequenzen, wobei mindestens zwei für das Signal charakteristische Frequenzen gleichzeitig auftreten, insbesondere zur Verwendung in einer selektiven Anrufanlage oder in Patenübertragungssystemen, _mit auf die Frequenzen abgestimmten selektiven Schaltungen, die über Gleichrichterstufen, Integratoren und Trigger an eine Anzeige angeschlossen sind, die das Vorhandensein der Frequenzen anzeigt,

Schaltungsanordnungen der obengenannten Art sind bekannt, und in diesen ist eine der Anzahl der im voraus festgelegten Frequenzen, beispielsweise eines Tonsignals, entsprechende Anzahl abgestimmter selektiver Schaltungen zusammengeschaltet, welche je mit Gleichrichtern, Integratoren und Triggern sowie An/eigeorganen versehen sind. Diese bekannten selektiven Schaltungen sind infolgedessen recht kompliziert und deshalb aufwendig in Anschaffung und Erhaltung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine wesentlich einfachere Schaltungsanordnung zur Anzeige des vollzähligen Vorhandenseins mehrerei in einem elektrschcn Signal enthaltenen ί requenzen zu schaffen.

Bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Λπ wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Bandfilter in lückenlos aufeinanderfo'genden Zeitintervallen durch eine Schalteinrichtung auf die genannten Frequenzen abgestimmt wird und der Ausgang des Bandfilters über eine Gleichrichterstufe an einen integrator geführt ;st. Jessen Entladezeitkonstante kleiner ais die L.idezeitkonstante ist und der über eine einen Schwellenwert aufweisende Triggerstufe an einer Anzeigevorrichtung liegt und der Schwellenwert durch stetes Vorhandensein aller für das Signal charakteristischen Frequenzen in einem festgelegten Zeitintervall erreicht wird, da>- kleiner als oder gleich der Zeitkonstante für die Ladung des Integrators ist

Hierdurch wird erreicht, daß. venn sämtliche Frequenzen vorhanden sind, die Teil>pannungen summiert werden, während der I mstand. daß die Zeitkonstante für Entladung kleiner ist aN die Zeilkonstante für die Ladung, gewährleistet, daß der Schwellenwert nicht erreicht wird, wenn nur eine der Frequenzen in dem empfangenen Tonsignal nicht vorhanden ist.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Gegenstands der Erfindung ist die periodisch arbeitende Schalteinrichtung ein astabiler Multivibrator Dadurch wird erreicht, daß die periodisch arbeitende Schalteinrichtung mit Hilfe von einfachen und betriebssicheren Bauteilen aufgebaut werden kann.

In einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Dauer des Zettintervalls für eine Teilpcriode der I mschaltfrcquen/ der periodisch arbeitenden Schalteinrichtung großer io ,ils die Emschwine/eii des Bandfilter^ Dadurch beeinflussen etwaige l msclnvingvorgangi nicht die Λ ι. -igsspannung des Integrators und auch nicht da Ansprechen der Anzeigevorrichtung,

Bei einer weiteren Fortbildung der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung ist der Integrator derart ausgelegt, daß seine Zeitkonstantc für die Ladung wesentlich größer ist als die Dauer des Tcilzeitintcrvalls. Dadurch wird die Störsicherhett der Schallung gegenüber etwaigen Rausch' und/oder Übei'sprechspantHitigen beträchtlich erhöht.

Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung ist der Integrator derart ausgelegt, daß seine Zeilkonstante r₂

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für die Entladung kleiner ist als die Dauer des Teil- der Erfindung einem besonderen Trigger f, 7„ 0. zeitintervall. Dadurch wird bewirkt, daß das Aus- einem Schmitt-Trigger, dessen Zweck und Wirkungsbleiben von einer oder mehreren für das Signal, wie weise später erklärt werden, zugeführt,
etwa efn Tonsignal, charakteristischen Frequenzen Wenn die gleichgerichteten Signalimpulse, die z, B, verursacht, daß der Integrator auf eine so niedrige 5 γοη der Größenordnung 1 V sein können, den Schwel-Restspannung entladen wird, daß die darauffolgende lenwert V_n des Triggers 6 übersteigen, werden sie Ladung praktisch mit Nullspannung beginnt. einem Integrator? zugeführt, der eine Reihe Teu-

Schließlich ist bei einer weiteren Fortbildung der spannungen erzeugt: (I₁, rf_q, ,.., (I_x, wobei eine Teil-

Schaltungsauordnung nach der Erfindung vorgesehen, spannung für jeden der Signalimpulse erzeugt wird

daß zwischen der Gleichrichterstufe und dem Integra- iq und die Teilspannungen je einer der Frequenzen /i,

tor ein zweiter Trigger geschaltet ist, welcher zum /_a, ..., fx entsprechen. Diese Teilspannuugen weisen

Ansprechen auf eine einen festgelegten Wert V₀ über- im wesentlichen den gleichen Wert auf und werden,

steigende Eingangsspannung ausgelegt und so ein- wie in F i g. 2 durch die Kurve A gezeigt ist, addiert,

gestellt ist, daß die erwartete Amplitude des gleich- Die Ausgangsspannung des Integrators 7 wird einem

gerichteten Signals mit Sicherheit den Wert V₀ über- 15 Trigger 8 zugeführt, der ebenfalls ein Schmitt-Trigger

steigt. Etwaige im Signal vorhandene Rauschspannun- sein kann und dessen Schwellenwert Vt erfindungs-

gen, die kleiner als V₀ sind, sind demnach nicht im- gemäß durch stetes Vorhandensein aller für das Ton-

-.L -ide. durch den zweiten Trigger hindurchzugehen, signal charakteristischen Frequenzen /,, /_ä, ..., fx in

_t ■ d können deshalb nicht an den Integrator gelangen, einen· festgelegten Zeitintervall T erreicht wird, das

ν , mc in gleichgerichtetem Zustand mit den von dem 20 kleiner als oder gleich der -'eitkoiistante 7, für die

ν .mal herrührenden Teilspannungen addiert und Ladung ist.

...!möglich Fehlmessungen verursachen würden. Wenn der Spannungswert den festgelegten Wert V_T

im Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach- in dem Zeitintervall T erreicht, wird ier Triggers

■.'-end an Hand von Zeichnungen näher erläutert. angestoßen, wenn dem Integrator? sowohl ein

i - eigt 25 Signalimpuls entsprechend der Frequenz /, als auch

! 1 g. 1 ein Blockschaltbild für eine Ausführung«.- ein zweiter Signalimpuls entsprechend der Frequenz /,

f.-r:,. der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung, zugeführt werden. Ein Ansprechen des Triggers 8 ist

ir, der ein eingegebenes Tonsignal zwei simultane somit ein Anzeichen dafür, daß beide Frequenzen in

■ ;- laenzen /, und /„ enthält. dem festgelegten Zeitintervall T vorhanden gewesen

1 1 g. 2 ein Diagramm zur Erläuterung des Aufbaues 30 sind. Durch den Trgger 8 wird ein Impuls an eine

,·. ■ beiden Teilspannungen im Integrator, teils unter Anzeigevorrichtung 9 abgegeben, die an den Ausgang

.·.■· Voraussetzung, daß das Tonsignal zwei simultane des Triggers 8 geschaltet ist und danach anzeigt, daß

ί r.quenzen enthält (Kurve /(), und teils unter der das Tonsignal sämtliche Frequenzen enthält.

\. r.iusset/ung, daß im Signal nur eine Frequenz Ist dagegen nur eine der Frequenzen /, oder /, in

rhanden ist (Kurve B). 35 dem festgelegten Zeitintervall T vorhanden, so wird

1 i g. 3 ein entsprechendes Diagramm für den die Ausgangsspannung des Integrators gemäß einer uifhau der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, Kurve B in F i g. 2 geändert, da der Integrator? so ais mi; einem Tonsignal beaufschlagt ist. das teils ausgelegt ist, daß die Entladegeschwindigkeit großer drei simultane Frequenzen f_x, f₂ und f₃ enthält ist als die Ladegeschwindigkeit, indem die Zeitkonikurve C) und das teils eine dieser Frequenzen nicht 40 stante T₂ des Kreises für Entladung kleiner ist als die .uifweist (Kurve/)). Zeitkonstante τ, für Ladung. Der Trigger 8 wird des-

In F i g. 1 ist eine Schaltungsanordnung zur Anzeige halb nicht angestoßen, da der Schwellenwert Vt nicht

des vollzähligen Vorhandenseins mehrerer in einem erreicht wird. An der Anzeigevorrichtung 9 wird

Tonsignal enthaltenden Frequenzen gezeigt, wobei deshalb ein Impuls ausbleiben.

das Tonsignal zwei charakteristische Frequenzen /, 45 Es versteht sich. daß. wenn eine größere Sicherheit

und /₂ enthält, die der Schaltung über eine Eingangs- für die Anzeige des Vorhandenseins beider Frequen-

klcmme X an einem Eingangsverstärker 1 für ein zen /, und I₂ gewünscht wird, die Integration über

Bandfilter 2 zugeführt werden, dessen Durchlaß- ein längeres Zeitintervall 7" ausgedehnt werden kann,

bereich für die Frequenzen f, und /₂ von einer peri- indem der Trigger in diesem Fall auf einen höheren

odisch arbeitenden Schalteinrichtung 3 gesteuert wird, 50 Schwellenwert. z.B. (V. eingestellt wird, wodurch

■.ekher derart an das Bandfilter 2 gekoppelt ist, daß der Unterschied zwischen der Integrationskurve A

dieses in dicht aufeinanderfolgenden Zeitintervallen i_p für das Vorhandensein von sowohl /, als auch I₂ und

stufenweise auf die eine oder die andere der Frequen- der anderen Integrationskurve S Tür das Unterbleiben

zen /, und I₂ abgestimmt ist. Die selektive Schaltung 3 einer dieser Frequenzen bedeutend erhöht wird. Eine

hat eine Umschaltfrcquetv /,, von einer solchen 55 Voraussetzung dafür, daß eine solche Erhöhung der

üröße. daß das /eiimteruill i_v 1. B. eine Dauer von Anzeigesicherheit erreicht wird, besteht darin, daß

50 bis 100 Millisekunden haben kann, und sie kann das der Klemme ,V /ugeführtc Tonsignal eine Dauer T

aus elektrischen Relais mit Umschaltkontakten oder hat, die größer ist als T.

sonst in bekannter Weise aufgebaut sein. In einer Wenn das Tonsignal aus drei simultanen Frequen-

Ausführungsform der Schaltung gemäß der Erfindung 60 zen /,. /₂ und /₃ besteht, wird die Ausgatigsspannung

besteht die selektive Schaltung 3 aus einem astabilen einen Verlauf haben, wie in F i g. 3 durch eine KurveC

Multivibrator. Das Tonsignal wird mit Hilfe der gezeigt, we m alle drei Frequenzen vorhanden mihI.

selektiven Schaltung 3 in Signalimpulse aufgeteilt, wodurch die genannte Ausgangsspatintmg den Tngaer 8

die dicht aufeinanderfolgen und wechselweise aus den bei einem festgelegten Schwellenwert I■>· nach einem

Frequenzen f_t und /_abestehen. Die Ausgangsspannung 65 Zeitintervall T anstoßen wird, das kleiner ist al. oder

des Bandfilters 2 wird in einem Zwischenverstärker 4 gleich dem dreifachen Zeitintervall/,,, während «he

verstärkt undiri einer Gleiehrichlcrsttife £ gleichgerich- Ausgangsspannung nach einer anderen Kurve/) \er-

tet und entsprechend einer vorteilhaften Weilerbildimg laufen und den genannten Schwellenwert nicln er-

reichen wird, wenn nur eine der simultanen Frequenzen /_u /₂ und /₃ in dem der klemme zugeführten Tonsignal fehlt. Γη F i g. 3 ist die Kurve B für den Fall dargestellt, daß die Frequenz/₂ im Tonsignal fehlt. Wie zu F i g. 2 erklärt, kann eine größere Sicherheit für die Anzeige aller drei Frequenzen erreicht weiden, wenn die Integration über ein Zeitintervall 7" ausgedehnt wird, indem der Schwellenwert auf I¹V erhöht wird.

Das Zeitintervall Ip für die Umschaltfrequenz/j> der periodisch arbeitenden Schalteinrichtung" 3 ist entsprechend eitler vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung für eine Teilperiöde der Umschaltfrequeni/,, größer als die Einscflwingzeit des Bandfitters 2. Der integrator? ist erfindungsgeniäß So ausgelegt, daß seine Zeitkonstante T₁ für Ladung wesentlich großer ist als das Tdilzeilinfervall i_p. Ferner ist der Integrator so ausgelegt, daß seine Zeitkoh'stanle τ₂ für Entladung kleiner ist als das Zeilzeitintervall /,,.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Schaltung gemiiß der Erfindung ist zwischen den Gleichrichter 4 und den Integrator? ein zweiter Trigger 6 geschaltet, der anspricht, wenn seine Eingangsspannung einen festgelegten Wert K₀ übersteigt, und der so eingestellt ist, daß die erwartete Amplitude des gleichgerichteten Signals mit Sicherheil: den Weft K₀ übersteigt, Die AiispfechsparinUng K₀ für den Trigger kann so einge-> stellt werden, daß etwaige Uaüschspäriiningen iiv der Schaltungsanordnung, z* B. in der Größenordnung von 0,3 V, nicht iriiftaride sind, den Trigger 6 anzustoßen. Solche Riiuschspanniingen werden deshalb von dem Trigger nicht durchgelassen

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

2 01© Patentansprüche;

1. Schaltungsanordnung zur Anzeige des vollzähligen Vorhandenseins mehrerer in einem elek.-trischen Signal enthaltenen Frequenzen-, wobei mindestens zwei für das Signal charakteristische Frequenzen gleichzeitig auftreten, insbesondere zur Verwendung in einer selektiven Anrufanlage oder in Datenübertragungssystemen, mit auf die iq Frequenzen abgestimmten selektiven Schaltungen, die über Gleichrichterstufen, Integratoren und Trigger an eine Anzeige angeschlossen sind, die das Vorhandensein der Frequenzen im Signal anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bandfilter (2) in lückenlos aufeinanderfolgenden Zeitintervalle!! (i,,\ durch eine Schalteinrichtung (3) auf die genannte.ι Frequenzen (/,, f., J₁) abgestimmt 'vird und der Ausgang des Bandfilters (2) über eine Gleichrichteistufe (5) an einen Integrator (7) geführt ist. dessen Entladezeitkonstante τ.₂ kleiner als die Lade/eitkonstantc τ, ist und der über eine einen Schwellenwert 1 > aufweisende Tnggerstufe (81 an einer Anzeigevorrichtung (9) liegt und der Schwellenwert ί τ durch stetes Vorhandensein aller für das Signal charakteristischen

Frequenzen (/',. f., t ,\ in einem festgelegten

Zeitintervall T erreicht wird, das kleiner als oder gleich der Zeitkonstante r, für die Ladung des Integrators (7) ist.

2. Schaltungsanordnung '.aih Anspruch], dadurch «ickeir /eichnct. daß die periodisch arbeitende Schalteinrichu'ng (3) ein astabiler Multivibrator ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des Zeit-Intervalls (/,,ι fur eine Teilperiode der Umsehaltfrequenz ( f,,) der periodisch arbeilenden Schalteinrichtung (3) größer ϊλϊ als die Einschvvingzeit des Bandtilters (2|.

4. Schaltungsanordnung nach einem der An-Sprüche I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Integrator (7) derart aufgelegt ist. daß seine Zeitkonstante für die Ladung (τ,ι wesentlich größer ist als die Dauer des Tcil/eitIntervalls U₁,).

5. Schaltungsanordnung nach einem der An-Sprüche I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Integrator (7) derart ausgelegt ist. daß seine Zeitkonstantc U₂) für Entladung kleiner ist als die Dauer des Tcilzeitintervalls (/,,I

(■. Schaltungsanordnung nach einem der An-Spruche I bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß 7wisciiiii der (Hcichrichterstufe (5) und den Integrator (7) ein zweiter Trigger (61 geschaltet ist, der zum Ansprechen auf eine einen festgelegten Wert I „ übersteigende t ingangsspanntmg ausgelegt und so eingestellt ist. daß die erwartete Amplitude d·
gleichgerichteten Signals mit Sicherheit den Wert V „ übersteigt,