DE2050995A1 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur pegelabhängigen Steuerung der Auswertung übertragener elektrischer Signale in Fernmeldeanlagen - Google Patents

Description

• Verfahren und Schaltungsanordnung zur pegelabhängigen Steuerung der Auswertung über-tragener elektrischer Signale in Fernme ideanlagen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur pegelabhängigen Steuerung der Auswertung übertragener elektrischer Signale in Fernmeldeanlagen, insbesondere binär kodierter Gleichstromsignale in Datenverarbeitungsanlagen, mit Vergleich des Pegelwertes der Signale mit einem vorgegebenen Schwellwert.
• Bei der Ubertragung von Signalen in Fernmeldeanlagen besteht ein Problem darin, an der Empfangsstelle eine fehlerfreie Auswertung zu gewährleisten. Zu den Auswertefehlern müssen dabei nicht nur diejenigen Fehler gerechnet werden, die in der Auswertung selbst verursacht werden, sondern auch dieJenigen die im Ubertragungskanal auftreten. Bei Fehlern der letztgenannten Art würde zwar die Auswertung fehlerfrei arbeiten, Jedoch wäre das Auswerteergebnis falsch.
• Es ist deshalb eine Überwachung insbesondere des Pegelwertes übertragener Signale erforderlich, die bei Feststellung von Übertragungsfehlern eine Auswertung der Signale verhindert.
• Ein bekanntes Überwachungsprinzip besteht darin, die Auswertevorrichtungen mit einem Regelverstärker zu versehen, der den Pegel empfangener Signale in weiten Grenzen regelt und auf einen der Auswertung angepaßten Wert verstärkt. Derartige Vorrichtungen sind Jedoch sehr aufwendig und insbesondere hinsichtlich ihrer Regel zeit nachteilig, denn sie setzt der Übertragungsgeschwindigkeit der Signale enge Grenzen. Ein weiteres bekanntes Prinzip besteht darin, den Pegelwert der empfangenen Signale laufend mit einem vorgegebenen Schwellwert zu vergleichen und das Vergleichsergebnis zur Steuerung der Auswertevorrichtungen zu verwenden. Hierzu müssen die Auswertevorrichtungen gleichfalls mit aufwendigen Schwellwertschaltern versehen sein, die ihre Kosten wesentlich erhöhen und für Jeden Anwendungsfall gesondert eingestellt werden müssen.
• Bei der Übertragung von Gleichstromdatensignalen werden meist Im Hinblick auf die verwendeten geringen Pegelwerte des Gleichstroms dauernd durchgeschaltete Ubertragungsleitungen verwendet, die in ihrer Länge begrenzt sind. Gerade bei dieser Art der Datenübertragung ist eine Überwachung des Signalpegels wünschenswert, da sich der Einsatz kostspieliger Vorrichtungen zur Datenaufbereitung (Modem) nicht lohnt. Andererseits soll es jedoch möglich sein, auch an solche Übertragungsleitungen Auswertevorrichtungen der verschiedensten Art anzuschließen. In den meisten Fällen wird als Auswertevorrichtung ein in bestimmter Weise programmierter Rechner verwendet.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Möglichkeit zur pegelabhängigen Steuerung der Auswertung übertragener Signale zu schaffen, die keinen unmittelbaren Eingriff in die Auswertevorrichtung selbst erfordert, Jedoch die Äuswertung hinsichtlich ihres Pegels fehlerhaft übertragener Signale verhindert.
• Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von dem bekannten Prinzip des Vergleichs des Pegelwertes der Signale mit einem vorgegebenen Schwellwert aus. Ein nach diesem Prinzip arbeitendes Verfahren der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß der Vergleich in einem vom Signalkanal abgezweigten Kanal durchgeführt wird und daß bei Unterschreiten des Schwellwertes durch den Pegelwert ein diesen Zustand kennzeichnendes Kriterium erzeugt wird, welches den Potentialzustand des Signalkanals vor der Auswertung derart ändert, daß die Signale eine das Ansprechen der Auswertung verhindernde Amplitude erhalten.
• Auf diese Weise ist gewährleistet, daß bei einem zu geringen Pegel der empfangenen Signale die Auswertung verhindert wird. Der Auswertevorrichtung werden nur noch solche Signale zugeführt, die unter dem für ein Ansprechen erforderlichen Amplitudenwert liegen. Dieses Ausfallen der Signale wird durch ein aus dem Unterschreiten des Schwellwertes abgeleitetes Kriterium bewirkt. Dieses Prinzip bietet in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, allein aus dem Vorhandensein bzw. dem Fehlen des Signalflusses ein Steuersignal abzuleiten, das beispielsweise einen als Auswertevorrichtung vorgesehenen Rechner in einen speziell für die Unterschreitung des vorgegebenen Schwellwertes vorgesehenen Programmablauf steuert.
• Das Verfahren nach der Erfindung ist zweckmäßig derart weiter ausgebildet, daß die Änderung des Potentialzustandes auf den Wert Null erfolgt. Damit ist gewährleistet, daß jegliches Fehlansprechen der Auswertung auf noch vorhandene Signalreste oder Störsignale vermieden wird, denn dieser Potential zustand bedeutet praktisch den Kurzschluß des Signalkanals.
• Vorteilhaft wird das Kriterium für die Dauer des Unterschreitens des vorgegebenen Pegelwertes erzeugt. Es kann in Form eines Signals erzeugt werden, welches die Verbindung des Signalkanals mit Nullpotential bewirkt. Für die Steuerung der Auswertung von Doppelstromsignalen kann das Kriterium gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung für äede Polarität der Signale gesondert erzeugt werden, wobei die Verbindung des Signalkanals mit Nullpotential über entsprechend den Polaritäten stromrichtungsabhängige Schaltwege erfolgt.
• Eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist derart ausgebildet, daß an den Signalkanal ein den Signalpegel mit einem Spannungssignal kennzeichnender Verstärker angeschaltet ist, dem ein auf den vorgegebenen Pegelwert eingestellter Schwellwertschalter, vorzugsweise eine Zenerdiodenanordnung, nachgeschaltet ist, welcher einen Schalter steuert, der bei fehlender Ansteuerung durch den Schwellwertschalter eine Verbindung zwischen dem Signalkanal und Nullpotential schließt. Der Schalter kann ein integrierendes Schaltelement enthalten, das die kurzen Impulspausen bei Zustandswechsel entsprechend dem Datenfluß überbrückt. Abhängig von der Dimensionierung dieses Schaltelementes, beispielsweise eines Kondensators, kann die Überbrückungseigenschaft so eingestellt werden, daß kürzeste Signal zeiten mit fehlerhaftem Pegel erkannt werden können. Somit bietet sich hier in einfachster Weise die Möglichkeit, die Steuereigenschaften entsprechend einer vorgegebenen Empfindlichkeit festzulegen.
• Der Schalter kann in weiterer Ausbildung der vorstehend genannten Schaltungsanordnung eine erste und eine zweite Schaltstufe enthalten, wobei die erste Schaltstufe bei durchlässigem Schwellwertschalter ein Sperrsignal für die in der Verbindung zwischen Signalkanal und Nullpotential angeordnete zweite Schaltstufe erzeugt.
• Zur Steuerung der Auswertung von Doppelstromsignalen ist die Schaltungsanordnung nach der Erfindung zweckmäßig derart ausgebildet, daß die Zenerdiodenanordnung aus zwei entsprechend den beiden Signalpolaritäten gepolten Zenerdiodenzweigen mit je einer Entkopplungsdiode besteht, daß der Schalter für Jedes erzeugte Sperrsignal einen Schaltkanal enthält und daß zwei entsprechend den Signalpolaritäten stromrichtungsabhängige Verbindungen zwischen dem Signalkanal und Nullpotential vorgesehen sind.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein einfaches Prinzipschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 2 eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung der Auswertung von Doppelstromsignalen.
• In Fig. 1 ist im Rahmen einer Signalempfangsstelle ein Signalkanal SK dargestellt, der übertragene elektrische Signale, beispielsweise Datensignale, über einen Datenverstärker DV an eine Auswertevorrichtung A liefert. Zwischen dem Datenverstärker DV und der Auswertevorrichtung A ist ein Schalter S vorgesehen, der bei Ansteuerung in noch zu beschreibender Weise über eine schematisch als Kontakt dargestellte Schaltverbindung die Anschaltung von Nullpotential an den zwischen dem Datenverstärker DV und der Auswertevorrichtung A verlaufenden Datenkanal bewirkt. Vor dem Datenverstärker DV ist in einer Abzweigung vom Signalkanal ein Pegelverstärker PV vorgesehen, der den Pegelwert der empfangenen Signale auswertet und auf einen zur Ansteuerung eines nachgeordneten Schwellwertschalters SW geeigneten Wert verstärkt. Der Schwellwertschalter steht in Steuerverbindung mit dem Schalter S und liefert ein Steuersignal an den Schalter S, das in diesem als Sperrsignal für die in der Verbindung zwischen dem Datenkanal und Nullpotential angeordnete Schaltvorrichtung ausgewertet wird. Unterschreitet der Pegel der empfangenen Signale und damit der vom Pegelverstärker PV gelieferte Spannungswert den durch den Schwellwertschalter SW vorgegebenen Schwellwert, so verschwindet das Sperrsignal am Schalter S, so daß dieser die Verbindung zwischen dem Datenkanal und Nullpotential durchschalten kann. Überschreitet der Pegelwert der empfangenen Signale bzw. der durch den Pegelverstärker PV gelieferte Spannungswert wieder den durch den Schwellwertschalter SW vorgegebenen Schwellwert, so erscheint am Schalter S wieder das Sperrsignal, so daß die Verbindung zwischen dem Datenkanal und Nullpotential unterbrochen wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß bei fehlerhaftem Pegel der empfangenen Signale, verursacht beispielsweise durch einen Fehler des Übertragungskanals, keine Signale irgendwelcher Amplitude der Auswertevorrichtung A zugeführt werden, da auf dem zwischen dem Schalter S und der Auswertevorrichtung A vorgesehenen Teil des Datenkanals Nullpotential herrscht.
• In Fig. 2 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, die nach dem anhand von Fig. 1 beschriebenen Prinzip arbeitet, Jedoch die Steuerung der Auswertung von Doppelstromsignalen ermöglicht. Doppelstromsignale haben positive und negative Signalamplituden, der Schwellwertschalter SW und der Schalter S sind dementsprechend in zwei Schaltkanäle aufgeteilt. Als Schalterelemente sind im Schalter S Transistoren unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps verwendet.
• Die in Fig. 2 dargestellte Schaltungsanordnung enthält gleichfalls im Verlauf eines Signalkanals SK einen Datenverstärker DV, der die verstärkten empfangenen Daten an eine Auswertevorrichtung A liefert. Vor dem Datenverstärker DV ist der Signalkanal SK mit einem Pegelverstärker PV verbunden, der wie der in Fig. 1 gezeigte Pegelverstärker arbeitet, jedoch zur Verstärkung von Doppelstromsignalen geeignet ist. Dem Pegelverstärker PV ist ein Schwellwertschalter nachgeschaltet, der entsprechend den auftretenden Polaritäten des vom Pegelverstärker PV gelieferten Spannungssignals aus zwei Zweigen besteht, in denen jeweils eine Zenerdiode Z1 bzw. Z2 mit vorgeschalteter Entkopplungsdiode D1 bzw. D2 vorgesehen ist. Jeder Zweig des Schwellwertschalters SW ist mit dem Schalter S verbunden und dort auf jeweils einen Transistor ?1 bzw. T2 geführt, an dessen Basiswiderstand R1 bzw. R2 der mit dem Schwellwertschalter durchgeschaltete Spannungswert erscheint. An den Kollektoren der Transistoren 1 und T2 wird somit bei ausreichendem Pegel der empfangenen Signale, der durch das Überschreiten der mit den Zenerdioden Z1 und Z2 bestimmten Schwellwerte gekennzeichnet ist, ein Signal erzeugt. Dem Transistor T2 ist ein invertierender Transistor T3 nachgeschaltet, der die Polarität des mit dem Transistor T2 erzeugten Signals umkehrt, so daß am Verbindungspunkt der Kollektoren der Transistoren T1 und T3 aus den positiven und den negativen Signalanteilen abgeleitete Signale-gleichbleibender Polarität auftreten. Diese werden über eine Diode D3 einem Transistor T4 zugefiihrt, der als Schalttransistor arbeitet und im leitenden Zustand den Datenkanal zwischen dem Datenverstärker DV und der Auswertevorrichtung A mit Nullpotential verbindet. In diesem Verbindungsweg ist eine Diode D4 angeordnet, die lediglich die positiven Signalanteile zum Nullpotential hin kurzschließt. Es ist ferner ein zweiter Schalttransistor T5 vorgesehen, der die negativen Signalanteile zum Nullpotential hin kurzschließt. Die Widerstände R4, R5, R6, R8 dienen zur Zuführung der positiven Betriebsspannung an die Kollektoren der Transistoren.
• Das am Verbindungspunkt der Kollektoren der Transistoren Tl und T3 bei ausreichendem Pegel der empfangenen Signale auftretende Signal hat ein Potential von annähernd 0 Volt und bewirkt die Sperrung des Transistors T4 und des Transistors T5. Wird der durch die Zenerdioden Z1 und Z2 vorgegebene Schwellwert durch den mit dem Pegelverstärker PV gelieferten Spannungswert infolge fehlerhafter Übertragung der Signale unterschritten, so werden die Transistoren T1 und- T2 gesperrt.
• Dadurch entsteht am Verbindungspunkt der Kollektoren der Transistoren T1 und T3 über den Widerstand R5 ein positives Signal. Dieses schaltet den Transistor T4 in seinen leitenden Zustand, wodurch die positiven Signalanteile auf dem Datenkanal zwischen dem Datenverstärker DV und der Auswertevorrichtung A zum Nullpotential hin kurzgeschlossen werden.
• Durch den leitenden Transistor T4 wird der Transistor T5 leitend gesteuert, so daß auch die negativen Signalanteile zum Nullpotential hin kurzgeschlossen werden. Dadurch wird auf dem Datenkanal zwischen dem Datenverstärker DV und der Auswertevorrichtung A der Nullpotentialzustand erzeugt, so daß keine empfangenen Signale durch die Auswertevorrichtung A ausgewertet werden können.
• Die zeitliche Ansprechempfindlichkeit der Schaltungsanordnung kann in einfacher Weise im Pegelverstärker eingestellt werden.
• Eine geeignete Dimensionierung des Kondensators C, der der Emitter-Kollektorstrecke des Transistors T3 parallel geschaltet ist, ist dann gegeben, wenn die Signallücken, die beim Umschalten des Signals von positiver auf negative Polarität entstehen, gerade nicht mehr zum Ansprechen führen.

Claims (11)

Patentansprüche

1. Verfahren zur pegelabhängigen Steuerung der Auswertung übertragener elektrischer Signale in Fernmeldeanlagen, insbesondere binär kodierter Gleichstromsignale in Datenverarbeitungsanlagen, mit Vergleich des Pegelwertes der Signale mit einem vorgegebenen Schweliwert, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich in einem vom Signalkanal abgezweigten Kanal durchgeführt wird und daß bei Unterschreiten des Schwellwertes durch den Pegelwert ein diesen Zustand kennzeichnendes Kriterium erzeugt wird, welches den Potentialzustand des Signalkanals vor der Auswertung derart ändert, daß die Signale eine das Ansprechen der Auswertung verhindernde Amplitude erhalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnets daß die Änderung des Potential zustandes auf den Wert Null erfolgt0

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kriterium für die Dauer des Unterscbreiten 4es vorgegebenen Pegelwertes erzeugt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kriterium in Form eines Signals erzeugt wird, welches die Verbindung des Signalkanais mit Nullpotential bewirkt.

50 Verfahren nach Anspruch 4, insbesondere zur Steuerung der Auswertung von Doppelstromsignalen, dadurch gekennzeichnet, daß das Kriterium für Jede Polarität der Signale gesondert erzeugt wird und daß die Verbindung des Signalkanals mit Nullpotential über entsprechend den Polaritäten stromrichtungsabhängige Schaltwege erfolgt.

6. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1sbis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Signalkanal (SK) ein den Signalpegel mit einem Spannungssignal kennzeichnender Verstärker (PV) angeschaltet ist, dem ein auf den vorgegebenen Pegelwert eingestell ter Sehwellwertsebalter (SV) vorzugsweise eine Zenerdiodenanordnung (Z1, Z2), nachgeschaltet ist, welcher einen Schalter (S) steuert, der bei fehlender Ansteuerung durch den Schwellwertschalter (sw) eine Verbindung zwischen dem Signalkanal (SK) und Nullpotential (0) schließt.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter1 (5) ein integrierendes Schaltelement (C) enthält.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (s) eine erste und eine zweite Schaltstufe (T1, T2; T4, T5) enthält und daß die erste ßchaltstufe (T1, T2) bei durchlässigem Schwellwertschalter (SW) ein Sperrsignal für die in der Verbindung zwischen Signalkanal (SK) und Nullpotential (0) angeordnete zweite Schaltstufe (T4, T5) erzeugt.

9* Schaltungaanordnung nach Anspruch 8, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zen.rdiodenanordnung aus zwei entsprechend den beiden Signalpolaritäten gepolten Zenerdiodenzweigen (Z1, Z2) mit je einer Entkopplungsdiode (1)1, D2) besteht, daß der Schalter (8) für jedes erzeugte Sperrsignal einen Schaltkanal (T1, 4g T2 T5) enthält und daß zwei entsprechend den Signalpolaritäten stromrichtungsabhängige Verbindungen (D4, T4; D5, T5) zwischen dem Signalkanal (SK) und Nullpotential (0) vorgesehen sind0

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der der negativen Signalpolarität zugeordnete Schaltkanal (T2, ?5) ein invertierendes Schaltelement (T3) enthält.

11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaitstufen (T1, T2; ?4 ?5) durch Transistoren gebildet sind. Leerseite