DE2061053C - Schaltungsanordnung zur Übertragung binärer Daten nach dem Wechsel-Taktschriftverfahren - Google Patents

Description

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das so- das UND-Glied 22 liefert. Das resultierende Datenwohl die Sendeseite als auch die Empfangsseite um- signal D am Eingang des UND-Gliedes 22 ist in faßt, ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Fig. 2a dargestellt und nimmt einen hohen Weit folgenden näher beschrieben. während jener Bitintcrvalle ein, die eine binäre Eins Es zeigt 5 darstellen, und einen niedrigen Wert während der Fig. 1 das Blockschaltbild einer Datenübertra- eine binäre Null darstellenden Bitintcrvalle.
gungsanlage mit den Schaltungsanordnungen gemäß Das Datensignal D vom Schieberegister 20 beder vorliegenden Erfindung, reitet den zugehörigen Eingang des UND-Gliedes 22 Fig. 2a und 2b den Verlauf von Signalfolgcn an während derjenigen Bitintcrvalle vor, die eine binäre verschiedenen Stellen innerhalb der Schaltungsanord- io Eins aufweisen, so daß der entsprechende Impuls £ nungen gemäß Fig. 1, durch das auf den anderen Eingang des UND-GHe-F i g. 3 ein Schaltbild eines in Verbindung mit der des 22 gegebene Datcnabrufsignal auf einen Eingang sendeseitigen Übertragungsanordnung nach der Er- eines ODER-Gliedes 24 wcitcrgcleitet wird. Das findung zu verwendenden Senders und ODER-Glied 24 addiert die durch das UND-Glied Fig. 4 ein Schaltbild eines in Verbindung mit der 15 22 wcitergelcitcten Abrufimpulsc zum Taktsignal B erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1 zu ver- vom UND-Glied 16 und erzeugt ein Signal F, das wendenden Empfängers. positiv verlaufende Übergänge am Beginn eines jeden Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Datcnüber- Bitintcrvalls aufweist, das eine binäre Null darstellt tragungsanlagc wird im Zusammenhang mit den vcr- und am Beginn und in der Mitte eines jeden BU-schiedenen Impulszügen A bis U der Fig. 2 a und ao Intervalls, das eine binäre Eins enthält.
2b beschrieben, wobei die Buchstaben A, B, C . . . Ein Flip-Flop 26 spricht auf jeden positiv vcrlauden mit eingekreisten Buchstaben A, B, C ... be- fenden Übergang des Signals am Ausgang des zeichneten Punkten in der F i g. 1 entsprechen, an ODER-Gliedes 24 durch Änderung seiner Stellung denen die in F i g. 2 gezeigten Impulszüge auftreten. an und liefert ein Zwischcnsignal, dessen Spannung Die in F i g. 1 gezeigte Anordnung umfaßt eine Co- »5 sich ζ vischen 0 V und einem gewählten, von Null dierschaltung 10 mit einem Oszillator 12 und einem verschiedenen Wert, wie z. B. 13V entsprechend der angeschlossenen Binärtrigger 14 sowie die UND- Kurve C in Fig. 2a, ändert. Dieses Zwischensignal Glieder 16 und 18 zur Erzeugung von Takt- und hat einen Spannungsübcrgar.g zwischen OV und Datenabrufsignalen. Der Oszillator 12. dessen Aus- + 3 V am Beginn und Ende eines jeden »Null«-Bilgangssignal A in Fig. 2a gezeigt ist, hat eine Fre- 30 Intervalls und am Beginn, in der Mitte und am Ende quenz, die entsprechend der gewünschten Länge oder eines jeden »Einse-Bitintervalls. Ein Sender 28, wo-Zeitdauer der Bitintervalle der zu codierenden Daten von ein Ausführungsbeispiel in F i g. 3 genauer gcgewählt wurde. Die Oszillatorfrequenz bestimmt au- zeigt und nachfolgend beschrieben ist, spricht auf das ßerdem die Frequenzen der Datensignale, die sowohl Zwisohcnsignal vom Flip-Flop 26 an und liefert ein zur Phase als auch zur Frequenz eines Steuersignals 35 mit doppelter Frequenz codiertes Übertragungssignal, in einer bestimmten Beziehung stehen. Je zwei auf- dessen dem Signal G ähnliche Impulsform H cjnanderfolgende Perioden des Oszillatorsignals den- (F i g. 2 a) sich zwischen positiven und negativen nieren ein Bitintervall, und eine Frequenz von 5 MHz Spannungen von im wesentlichen gleichem Wert, in ergibt demgemäß Bitintervalle mit einer Dauer von diesem Fall t- 6 V und 6 V, ändert.
400 Nanosckunden. Das erwähnte Steuersignal hat 40 Wie bei dem Zwischensignal G hat das Übertraeine Periode von 800 Nanosekunden entsprechend gungssignal // einen Übergang am Beginn und Ende einer Frequenz von 1,25 MHz. jedes »Null«-Bitintcrvalls und am Beginn, in der Durch das Ausgangssignal des Oszillators 12 wird Mitte und am Ende jedes »Einse-Bitintervalls. Dieses die Stellung des Binärtriggers 14 bei jedem positiv mit der doppelten Frequenz codierte Signal hat durch verlaufenden Übergang geändert und einer der Ein- 45 die Übergänge an den Grenzen der Bitintervalle seigänge der UND-Glieder 16 und 18 während des er- nen eigenen Takt und unterscheidet Einsen von NuI-sten und dritten Viertels eines jeden Bitintervalls ein- len durch das Vorhandensein oder das Feh'en eines geschaltet, wenn das Oszillatorsignal seinen höheren Überganges in der Mitte des Intervalls, wobei die Wert einnimmt. Gemäß Darstellung der Fig. 2a Richtung des Überganges unwichtig ist Die »Null«- sind die Ausgangssignale der UND-Glieder 16 und 50 Bitintervalle umfassen eine Halbperiode des erster 18 das Taktsignal B bzw. das Datenabrtifsignal C. Trägersignals der Frequenz »/«, während die »Eins« Das Taktsignal B umfaßt diejenigen Impulse des Bitintervalle eine ganze Periode des zweiten Träger-Oszillators 12, die am Anfang eines jeden Bitinter- signals mit der Frequenz »2/« umfassen. Beide Trä valls beginnen und sich über dessen erstes Viertel gersignale liegen genau in Phase miteinander und mi erstrecken. Die Datenabnifsignale umfassen die Im- 55 dem Steuersignal der Frequenz »/«, welches zur De pulse a"S Oszillators 12, die in der Mitte eines jeden finition der Bitintervalle benutzt wird.
Bitintervalls beginnen und sich über dessen drittes Das in F i g. 2 a gezeigte mit doppelter Frequen: Viertel erstrecken. Das Datenabrufsignal C in codierte Signal H wird über eine Übertragungsleituni Fig. 2a beginnt in der Mitte eines jeden Bitini?rvalls, 30 an einen Empfänger 32 übertragen. Wahrem und mit ihm wird die Existenz binärer Einsen gemäß 60 das übertragene Signal auf der Übertragungsleitun nachfolgender Beschreibung festgestellt. 30 läuft, werden seine rechteckigen »Schultern« ab Die jedes zu übertragende Datenbyte umfassenden gerundet, und das Signal wird gedämpft. Das Aus 8 Bits werden parallel in ein Schieberegister 20 ge- maß der Dämpfung hängt ab von der Frequenz de laden. Die gespeicherten Datenbits werden danach Signals sowie von der Länge der Übertragungsie unter Steuerung durch das Taktsignal B vom UND- 65 tung 3«! und anderen Faktoren. Grundsätzlich ist di Glied 16 seriell auf einen der Eingänge des UND- Dämpfung um so größer, je höher die Frequenz is Gliedes 22 geleitet, wobei das Schieberegister 20 Die hier beschriebenen Übertragungseinrichti-nge während jedes Bitintervalls ein neues Datenbit an sind primär für die Benutzung mit Übertragungsie

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men kann, wenn d« Le«t«"e ■*° ^u"|f §^i_n* Span ,st. Wahrend ^das ^7^ f'f™ ^ 'S ^P _f nung von 12 V gemesser,von Spto zu durch das Verzögerungsglied 48 verzögert

Viertel Bitintcrvall, und die TaktimpulseO, verzö_{das VefZÖ 1|ed 4g schaUen den}

|_Ηρ.ρΐορ 50 nach drei Viertel eines Bitintervalls wie-

der zurück und Hefern so das als Impulsfolge R ge-. _Datenabrufsignal. Durch das Datenabrufsignal

als die während der

nen niedrigeren Frequenzen.

Der Empfänger 32 spricht auf das übertragene Signal an und regeneriert es derart, daß es dem Zwischensignal G am Eingang des Senders 28 entspricht. Das am Ausgang des Empfängers 32 resultierende Signal J schwankt zwischen O V und + 3 V.

Die durch das Signal / am Ausgang des Empfängers 32 dargestellten Daten werden durch eine Decodierschaltung 34 decodiert, worin sie zunächst auf ein Verzögerungsglied 36 mit einem wert entsprechend einem Achtel e^:'

sowie auf einen der Eingänge eines

Gliedes 38 gegeben werden. Das Verzögerungsglied 36, das im vorliegenden Beispiel eine Verzögerung von 5ö Nanoseküüdcü aufweist, verzögert das Zwischensignal gemäß der KurveK ' "' "' "--verzögerte Signal K wird antivalei verknüpft und liefert das mit M gangssignal, welches einen
jeden Bitintervalls und <*·"
der Mitte eines jeden

Das Signal am Ausgang des
des 38 wird auf ein "~'~ ~^i:
Impulse in der Mitte
übrigbleibenden
valle, dargestellt als

_Das Das

Aus

₃₅

dor BWnS-

Γ werden zu Er- N werden zu ^

VlVl l'llllV UW · ·—...,-■-_. .

Flop 56 umschalten. Gemäß der Kurve U in Fig.2b wird der Flip-Flop 56 nach einem Viertel jedes folgenden Bitintcrvalls durch die Impulsfolge P vom Ausgang des Verzögerungsglicdes 46 zurückgesetzt. Das Datenabrufsignal R wird vom Inverter 52 invertiert (Signal S) und sperrt dann die Impulse N, die in der Mitte der Bitintervalle vom Ausgang des UND-Gliedes 42 kommen.

Die »Eins«-Impulse T am Ausgang des UND-Gliedes 54 werden durch den Flip-Flop 56 verlängert, um sie der Vorbereitungszeit des Schieberegisters 58 anzupassen, die im vorliegenden Beispiel 200 Nanosekunden beträgt. Wenn jede Gruppe «on acht Bits im Register 58 zu einem Byte zusammengesetzt ist, werden die Bits parallel aus dem Register zum jeweiligen Benutzer ausgeleitet.

Die bisher beschriebene Datenübertragungsanlage arbeitet insofern nur in einer Richtung, als die Daten an einem Ende der Übertragungsleitung codiert, dann übertragen und am anderen Ende der Übertragungsleitung 30 wieder decodiert werden. In der Praxis kann die Übcrtragungsanlage durch eine zusätzliche Codierschaltung 10 und einen Sender 62, ähnlich dem Sender 28 am gegenüberliegenden Ende der Übertragungsleitung 30, auch in zwei Richtungen arbeiten. Außerdem werden ein Empfänger 64, ähnlich dem Empfänger 32, und eine Decodierschaltung

valls ein und leitet die^mpulse^HeIn der Mittesta ~ _{32 füf die übertragung in der einen}

Bitintervalls am Ausgang des ANTIVALENZ Olie V * ^ ^ ^^ _Q ^ ^

t2£X^^^^^S^ ^Efflp^fän'^er. * ^ ^die S^br/^{aßung in der Geßen}-

SÄÄ_dt «Α"; ^aÄSÄ in FiH gezeigten

Steuerung eines von dem Flip-Flop 44 gelieferten ^^ ^ ^ J ^ ^^^ _{fa F}&._g 3*^^

Taktsignal·, O geleitet werden. _j__ ^ _{raSedes 42} 60 gezeigt. Der Sender umfaßt zwei abwechselnd lei-

s jeden tende Transistoren 70 und 72, die zwischen die ent-

"resultierenden'Impulse, verzö- gegengesetzten Anschlüsse einer Stromquelle gelegt

dargestellt sind, zwischen deren Erdklemme 74 und einer

und schal- Klemme 76 ein Potential von 6 V liegt, welches über

44 nach einem Viertel eines Bit- 65 verschiedene Primärwicklungen 78 bzw. 30 eines «. Außerdem werden diese Impulse auf Transformators 82 geleitet wird.. Die Primärwir«rlun-

50 eeeeben Das Taktsignal O wird gen 78 und 80 induzieren Spannungen entgegengeauf das Schieberegister 58 geleitet und steuert das

gen 78 u pgn g^g

setzter Richtung in einer Sekundärwicklung 84 des

ίο

Transformators 82, sobald die zugehörigen Transistoren 70 und 72 leiten. Die in der Sekundärwicklung 84 induzierten Spannungen enthalten Jas in Fig. 2a gezeigte Übertragungssignal H. Die Übertragungsleilung 30 besteht in diesem Fall aus einem Koaxialkabel mit einem Mittelleitei C6 und einem geerdeten Außenleiter 88,

Die Klemme 76 ist über einen Widerstand 92 mit einem Punkt 90 verbunden. Dieser ist wiederum über

des Transistors 72 macht den Transistor 72 leitend, so daß ein Strom von der Klemme 76 über die Primärwicklung 80 fließt. Der Strom in der Primärwicklung 80 induziert eine Spannung vor. ungefähr —6 V in der Sekundärwicklung 84.

Das resultierende Signal auf der Übertragungsleitung 30 folgt dem Strom am Kollektor des Transistors 72 und ist in Phase mit dem Eingangssignal. Die Phasenbeziehung zwischen Eingangssignal und

der dynamische Übergang, den die Übertragungsleitung 30 für jeden Übergang des Eingangssignals von + 6 V auf - 6 V oder umgekehrt erfährt.

Nach dem letzten Übergang einer Nachricht sollte die Spannung an der Eingangsklemme 112 auf 0 V zurückkehren. In diesem Fall leitet der Transistor 72, bis der Kondensator 106 geladen ist, und schaltet dann ab. Wenn eine positive Spannung, wie z. B.

einen ersten Weg 94 und einen zweiten Weg 96 mit io dem Signal auf der Übertragungsleitung 30 spielt jeder Erdklemme 74 verbunden. Der erste Weg 94 doch keine wesentliche Rolle. Wichtig ist indessen enthält einen Regeltransistoi 98, der zwischen den Punkt 90 und die Basis des Transistors 70 gelegt ist, und die Parallelschaltung einer Diode 100 und einer in Serie mit inner Diode 102 geschalteten Induktions- 15 spule 104. Die Parallelschaltung ist zwischen die Basis des Transistors 70 und die Erdklemme 74 gelegt. Der zweite Weg 96 umfaßt einen Kondensator 106, der zwischen den Punkt 90 und Hie Basis des Transistors 72 gelegt ist, sowie die ^c~rienschaltung einer ao 3 V, nach dem letzten Übergang der Nachricht an der Diode 108 und eines Widerstandes 110, die zwischen Eingangsklemme 112 verbleibt, sind die Transistoren die Basis des Transistors 72 und die Erdklemme 74 98 und 70 leitend, und der Kern des Transformators gelegt sind. Der Steuertransistor 98 und der Kon- 82 sättigt sich schnell, wenn nicht umgeschaltet wird, densator 106 regeln die abwechselnde Leitung der Die Sättigung führt normalerweise zu einer Beschä-Transistoren 70 und 72. Wenn der Transistor 98 »5 digung oder Zerstörung des leitenden Transistors 70, nicht leitet, fließt Strom von der Klemme 76 über wenn nicht die Dioden 100 und 102 sowie die Inden Widerstand 92 und lädt den Kondensator 106 duktionsspule 104 vorgesehen sind. Die Dioden 1Ö0 auf. Der Ladestrom vom Kondensator 106 fließt über und 102, vorzugsweise Germanium-Dioden, haben die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 72, wodurch einen typischen Spannungsabfall von etwa 0,3 V aufdieser leitend wird. Wenn der Transistor 98 leitend 3° zuweisen, wenn der Steuertransistor 98 leitet. Wenn wird, fließt Strom von der Klemme 76 durch den der Transistor 70 einen Spannungsabfall an der Widerstand 92 und den Transistor 98, wodurch der Basis-Emitter-Strecke in der Größenordnung von Transistor 70 leitend wird. Gleichzeitig entlädt sich 0,7 V benötigt, um leitend zu werden, ist ein Spander Kondensator 106 über den Transistor 98 und nungsabfall von 0,4 V an der Spule 104 erforderlich, spannt den Transistor 72 so vor, daß er nicht leitet. 35 um den Transistor 70 leitend zu machen. Wenn de^r Die Leitung der Transistoren 70 und 72 wird so- Transistor 98 anfangs leitend wird, fließt durch die mit durch die Leitung des Transistors 98 gesteuert. Spule 104 ein relativ kleiner Strom, und der an ihr und der Transistor 98 wiederum wird gesteuert durch auftretende Spannungsabfall ist rel."iv groß, wodurch die Ausgangssigna'e G vom Flip-Flop 26 (Fig. 1). der Transistor 70 leitend wird. Nach ungefähr drei die auf die Eingangsklemme 112 gegeben werden. 40 Mikrosekunden ist der durch die Spule 104 fließende Die Basis des Transistors 98 ist über einen Wider- Strom jedoch auf einen stabilen Höchstwert angestiestand 114 an einen Anschluß 116 angeschlossen, der gen, der den Spannungsabfall an der Spule auf einen - 3 V liefert, und über zwei gegeneinandergeschal- Wert reduziert, der nicht ausreicht, um den Transitete Dioden 118 und 120 an die Eingangsklemme stör 70 leitend zu machen. Wenn also keine Um-112. Die Verbindung zwischen den Dioden 118 und 45 schaltung erfolgt, wird der Transistor 70 ungefähr 120 ist über einen Widerstand 122 mit der Klemme drei Mikrosekunden nach seiner Einschaltung wieder 76 verbunden. abgeschaltet. Da die 400 Nanosekunden eines Bit-Durch die Spannung an der Klemme 116 ist der Intervalls nur einen kleinen Bruchteil dieser drei Mi-Transistor 98 normalerweise leitend. Wenn der Sen- krosekunden darstellen, stört die aus den Dioder der erstmals eingeschaltet wird, sind die Transistoren 5° 100 und 102 sowie der Spule 104 bestehende Schutz-98, 70 und 72 nichtleitend, und der Kondensator 106 schaltung den normalen Betrieb des Senders nicht lädt sich auf ungefähr +6V auf. Wenn die Span- Ein Ausführungsbeispiel der Empfänger 32 bzw nung an der Eingangsklemme 112 danach auf +3 V 64 (Fig. 1) ist in Fig. 4 gezeigt. Der dort gezeigt« ansteigt, wird der Transistor 98 leitend. Damit wird Empfänger enthält zwei abwechselnd leitende Tran auch der zugehörige Transistor 70 leitend, wodurch 55 sistoren 130 und 132, die zwischen eine Klemm« ein Strom in der Primärwicklung 78 fließt. Der Strom 134, an welcher + 3 V anliegen, und einen gemein in der Primärwicklung 78 induziert in der Sekundär- samen Anschluß 136 gelegt sind, welcher über einei wicklung 84 eine Spannung von ungefähr +6V. Widerstand 140 mit einer Klemme 138 verbündet Während die Transistoren 98 und 70 leiten, entlädt ist, die mit —3 V verbunden ist. Ein Widerstand 14i sich der geladene Kondensator 106 gleichzeitig über 60 ist zwischen die Klemme 134 und den Kollektor de: den Transistor 98, wobei die Entladungsgeschwind'g- Transistors 132 gelegt. Zwischen dem Widerstam keit durch den Widerstand 110 und die Kapazität des 142 und dem Kollektor des Transistors 132 ist eini Kondensators 106 bestimmt wird. Wenn die Span- Ausgangsklemme 144 für den Empfänger angeschlos nung an der Eingangsklemme 112 auf 0 V abfällt, sen. Der Transistor 130 .erhält seine Vorspannuni wird der Steuertransistor 98 in den nichtleitenden Zu- 65 über einen Widerstand 146, der zwischen die Basi stand gebracht, wodurch der Transistor 70 ebenfalls des Transistors 130 und die Klemme Ϊ34 gelegt ist nichtleitend wird. Der resultierende Ladestrom Ober er wird durch die Eingangssionale von der Übertra den Kondensator 106 und die Basis-Emitter-Strecke gungsleitung 30 gesteuert.

„J

Die Eingangssignale von der Übertragungsleitung An beiden Enden der Übertragungsleitung 30 ist 30 werden auf die Primärwicklung 148 eines Trans- eine Transformatorverbindung vorgesehen, und zwar formators 150 gegeben, der zwei im wp-.»"t!<rhen sind der Sender 28 über den Transformator 82 und identische Sekundärwicklungen 152 und 154 auf- der Empfänger 32 über den Transformator 150 mit weist. Die Windungszahl der Primärwicklung 148 ist 5 der Leitung30 verbunden. Diese Transformatorkoppungefähr gleich der Windungszahl jeder der Sekun- lung bildet eine Isolierung, reduziert den allgemeinen därwicklungen 152 und 154, wobei die verschiedenen Störpegel und die sonst vorliegenden Nullpunktver-Wicklungen so gekoppelt sind, daß sie eine Span- Schiebungsprobleme auf ein Minimum. Wie bereits nungs-Aufwärtstransformation von ungefähr 1 :2 gesagt, hält der Lastwiderstand 156 im Empfänger zwischen Primär- und Sekundärwicklung des Trans- io 32 (F i g. 4) die Reflexion der Störungen auf einem formators 150 liefern. Minimalv ert. Die Ausgangsimpedanz des Senders 28

Dieses Aufwärts-Transformationsverhältnis ver- (F i g. 3) wird außerdem ungefähr genauso groß gebessert die Empfindlichkeit des Empfängers be;,on- halten wie der Wellenwiderstand der Übertragungsders bei starker Dämpfung des übertragenen Signals leitung 30, um eine hohe Immunität gegen Störungen durch Faktoren wie Länge der Übertragungsleitung 15 zu erzielen.
30 u. dgl. Wie bereits gesagt, kann die Übertragungsleitung

Die Basis des Transistors 130 ist mit der Sekun- aus einer Leitung, wie z. ti. dem in den F i g. 3 und 4 därwicklung 154 über einen Lastwiderstand 156 und gezeigten Koaxialkabel 30, bestehen oder aus zwei eine». Kondensator 158 und übei eine Parallelschal- oder mehr Leitungen, von denen jede mit je einem tung von Dioden 160 und 162 mit Erde verbunden, ao Sender und Empfänger verbunden ist. Bei Verwen-Der Lastwiderstand, dessen Wert entsprechend dem dung einer Übertragungsleitung 30 auf Zeitvielfach-Wellenwiderstand der Übertragungsleitung 30 ge- basis zur übertragung in beiden Richtrngen kann wählt wird, verhindert eine Reflexion vom Empfän- die Sekundärwicklung 84 des Transformators 82 ger 32 auf den Sender 28. Der Wert des Lastwider- eines jeden Senders zwischen Erde und den Verbinstandes 156 wird wegen des durch den Transforma- »5 dungspunkt der Sekundärwicklungen 152 und 154 tor 150 bedingten Transformationsverhältnisses nor- des Empfänger-Transformators 150, dargestellt in malerweise so gewähl¹, daß er ungefähr viermal so Fig. 4, gelegt werden. Der Empfänger arbeitet in der groß ist wie der Wellenwiderstand der Leitung 30. oben beschriebenen Art. Während der Übertragung Wenn also die Leitung 30 eine ideale Impedanz von werden Spannungen in der Sekundärwicklung 84 ungefähr 100 Ohm hat, muß der Lastwiderstand 156 30 durch die Primärwicklungen 78 und 80 gemäß der im etwa 400 Ohm aufweisen. Die Dioden 160 und 16Z Zusammenhang mit Fig. 3 gegebenen Beschreibung halten die Basis des Transistors 130 Erdpotential, um induziert. In diesem Fall wirkt die Sekundärwicklung ein Übersteuern des Transistors 130 zu verhindern, 152 des Empfängertransformators 150 als Primärwenn die empfangenen Signale relativ groß sind. Die wicklung zur Induzierung der Spannung in der Wick-Dioden 160 und 162 begrenzen typischerweise die 35 lung 148 für die Übertragung in der Gegenrichtung. Spannungsänderungen an der Basis des Transistors Wie im Zusammenhang mit dem in F i g. 3 ge ■ 130 auf Werte innerhalb eines Bereiches von zeigten Sender beschrieben wurde, macht ein 0-Volt- ± 300 Millivolt. Auf diese Weise können stark ge- Eingangssignal an der Eingangsklcmme 112 am Ende dämpfte Übertragungssignale empfangen werden, ohne der Übertragung den Transistor 72 leitend, bis der daß man die mit dem Empfang relativ starker nicht 40 Kondensator 106 sich auf ungefähr + 6 V aufgeladen besonders gedämpfter Signale verbundene Gefahr- hat. Dann schaltet der Transistor 7?. ab, und die Spandung der Empfängerschaltung in Kauf nehmen muß. nung auf dem Mittelleiter 80 der übertragungsleitung

Ein positives Signal am Eingang des Empfängers 30 kehrt auf 0 Volt zurück. In dieser Rückkehr ist

erhöht die positive Vorspannung an der Basis des ein Übergang enthalten, der fälschlicherweise als

Transistors 130, so daß dieser leitend und der Tran- 45 übertragenes Signal gedeutet werden kann, beson-

sistor 132 nichtleitend wird. Dementsprechend liegt ders, wenn der Sender über den Transformator 150

an der Ausgangsklemme 144 eine Spannung von des gegenüberliegenden Empfängers mit d^pr Über-

+ 3 V an. Wenn ein negatives Signal am Eingang tragungsleitung 30 verbunden ist, wie es im »lusam-

empfangen wird, wird der Transistor 130 gesperrt, menhang mit F i g. 4 und dem Übertragungsbetrieb

der Transistor 132 hingegen wird leitend, wodurch 50 mit nur einer Leitung beschrieben wurde. Fehler, die

die Spannung an der Ausgangsklemme 144 auf un- sonst aus derartigen Übergangssignalen entstehen

gefahr 0 V abfällt. Auf diese Weise wird das Zwi- können, können ausgeschaltet werden, indem man

schensignal G am Eingang des Senders 28 auf der eine entsprechende Zeitverzögerung von ungefähi

Senderseite der Leitung 30 am Ausgang des Emp- 15 Mikrosekunden zwischen dem Übertragungsende

fängers 32 auf der Empfängerseite der Leitung 30 55 in einer Richtung und dem Übertragungsanfang ir

effektiv rekonstruiert oder regeneriert. der Gegenrichtung vorsieht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. keit (Eins) je ein zustäzlicher, die zweite Basisbandübertragung wurden positive oder negative

   Bitwertigkeit (Eins) markierender Impuls (Si- Impulse benutzt, um die binäre »Eins« darzustellen,

   gna! T) für den EIN-Eingang des empfangs- während die Abwesenheit von Impulsen der binären

   seitigen Ausgangs-Flip-Flops (56) abnehm- »Null« zugeordnet war. Dabei ergaben sich jedoch

   5 einige Probleme, als deren schwerwiegendftes der

   der sendeseitigen Codierschaltung (10) und den ¹⁵V ?^{ieses ?}™^bl™ ^f^"¹ ™ <?^adurchv

   gs^ff^ ή h ^{sender l}

   ^ts

   ihrer Einschaltung einen po itiven öder einen T ^^ Γ\\^Ζ^η^ ^'°\?^1

   negativen Spannungsimpuls über einen Trans- ^«tellt wurden Auch diese Maßnahme ha jedoch

   formate (82) auf dis Übertragungsglied Γ30) ge- ^{l5 das d}" Basisbandübertragung inhärente Problem der

   ben, und daß ein Steuertransistor (98) vorgesehen Synchronisation nicht vollständig zu losen vermocht,

   ist, der bei am Eingang (112) des Senders (28) "^oc* ^{WUrde 0}T* ?™ ^VemnS^e™g °*? sonstige

   anliegendem Null-Potential den ersten Transistor J^{er b}™^e™Z ^d£ relativ 'ngen Anlaufzeit erreicht,

   (72) und bei von Null verschiedenem Eingangs- ^d* ^{fur dei}\^Au?£^{U der} ^^kt'^erun| ^und 5"⁰J¹¹?.¹":

   potential den zweiten Transistor (70) in den lei- " ^SaU°^{n V}°^{r def Übertra}g^un8 ^{der Daten} erforderlich

   tenden Zustand bringt. ^war·

   Eine andere bekannte Technik benutzt die Fre-

   o. Schaltungsanordnung nach einem der vor- quenzverschiebung, wobei die binäre »Eins« und

   genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, »Null« mittels zweier verschiedener »Träger«-Signale

   j zwische:. den Ausgang des Übertragungsglie- 25 mit voneinander unabhängigen Frequenzen und Pha-

   des (30; und den Eingang der empfangsseitigen sen übertragen wurden. Die »Träger«-Signale hatten

   uecodierschaltung (34) ein Empfänger (32) ein- hierbei auch keine Beziehung bezüglich der Frequenz

   getugt ist, der zwei abwechslungsweise leitende oder Phase zu einem Steuersignal, das zur Definition

   transistoren (130, 132) aufweist, die über einen der Bitintervalle für die zu übertragenden Daten

   1 ransformator (150) so an das Übertragungsglied 30 diente. Bei der Benutzung von Telephonleitungen mit

   M-un Ϊ.⁸"· ^{Smd> daß der erste Tiansistor ciner} maximalen Bandbreite von 3,5 kHz benötigte

   UJU) bei einem positiven und der zweite Tran- eine typische Anlage zur Datenübertragung mit Fre-

   sistor (132) bei einem negativen Signalverlauf auf quenzverschiebung ein Paar Oszillatoren auf der

   dem übertragungsglied (30) leitet, wobei in Ab- Sendeseite zur Erzeugung der »Träger«-Signale von

   nangigkeit von den Signalen auf dem Übertm- 35 2,3 kHz und 1,2 kHz und auf der Lmpfangsseite

   gungsglied (30) am Kollektoranschluß (144) des einen Detektor für Frequenzmodulation mit einem

   zweiten Transistors (132) ein zwischen OV und frei laufenden Oszillator. Eine derartige Anordnung

   J"^{an d}i:^{n Ko}»ektoren beider Transrioren (130, ist nicht selbst synchronisierend, und es treten dabei

   } ). ^anJ|^eg^en«n Batteriespannung variierendes häufig Bitintervalle ungleicher Größe auf, was die

   binares Signal (J) abnehmbar ist. ₄„ Übertragung eines separaten Taktsignals und damit

   eine erhebliche Erhöhung der Bandbreite erforderlich macht. Ein weiterer Nachteil Hegt in der Not-

   wendigkeit, separate Oszillatoren für die Erzeugung

   der »Träger«-Signale vorzusehen.

   _. 45 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

   uie brnndung betrifft eine Schaltungsanordnung Schaltungsanordnung zur Übertragung und zum

   zur Übertragung binärer Daten nach dem Wechsel- Empfang nach dem Wechsel-Taktschriftverfahren an-

   laktschnftverfahren. Dieses Verfahren ist nach dem zugeben, wobei zwangläufig mit jedem einzelnen Bit-

   ManJe der TechniK bekannt und bei Steinbuch Intervall eine synchrone Taktierung für den Empfän-

   ini »Taschenbuch de.· Nachrichtenverarbeitung?, 5 3er mitübertragen wird.
2. 2. Auflage, S. 583, beschrieben. Gelöst wird diese Aufgabe durch die im An-

   Die übertragung von Daten in binärer cder digi- spruch 1 angegebene Erfindung. In den Unteransprü-

   taler Form ub.r kurze Entfernungen findet bei der chen sind dazu einige vorteilhafte Ausgestaltungen

   Datenverarbeitung weite Anwendung. Dabei kommt genannt.

   es häufig vor, daß Daten von Datenendstellen oder 55 Bei der angegebenen Lösung wird eine empfangs-

   bpeicnern über Entfernungen bL zu etwa zwei Kilo- seitige Decodierschaltung verwendet, welche in der

   meiern zu einem zentralen Computer übermittelt in der USA.-Patentschrift 3 437 932 beschriebenen

   werden sollen. Eine hierbei eingesetzte Übertragungs- Weise feststellt, wann pro Bhmtervall zusätzlich zu

   anlage muß demnach für die Übertragung von Be- den im konstanten Rhythmus einfallenden Takt-

   tnebssignalen zwischen dem Computer und der Da- 6o signalflanken eine zusätzliche, die zweite Bitwertig-

   tenendstelle bzw. dem Speicher sowie für die Über- keit markie.finde Wechselimpulsflanke auftritt. Die

   tragung der eingegebenen bzw. gespeicherten Daten weitere Auswertung dieser Impulsflanken wird eni-

   zum Computer eingerichtet sein. sprechend der vorliegenden Erfindung in einer von

   Eine weitverbreitete Technik zur Übertragung bi- der USA.-Patentschrift abweichenden, einfacheren

   ndn-r bzw. digitaler Daten macht Gebrauch von der 6₅ Weise mit Hilfe eines Ausgangs-Flip-Flops durchge-

   sogcnannten Basisbandübertragung, wobei die Daten führt, welches an seinem Ausgang die empfangene,

   als cmc Serie von Impulsen einer Grundfrequenz decodierte Folge binärer Datenimpulse abnehmbar

   übertragen werden. Bei frühen Anwendungen der macht.

   Patentansprüche:

   1. Schaltungsanordnung zur Übertragung binärer Daten nach dem Wechsel-Taktschriftverfahren, gekennzeichnetdurch

   a) eine sendeseitige Codierschaltung (10), wel-. eher einerseits eine Folge von Taktsignalimpulsen (B) vorgegebener Frequenz und intermittiert in deren Intervallmitten je ein Impuis einer Folge von Datenabrufsignaiimpulsen (C) gleicher Frequenz sowie andererseits synchron mit beiden vorgenannter Signa'folgen (B und C) die Impulse des zu übertragenden Binär-Datensignals (D) zugeführt werden, in der die Impulse des Binär-Datensignals (D) und des Datenabrufsignals (C) über die beiden Eingänge eines UND-Gliedes (22) und weiter zum Eingang eines Flip-Flops (26) und die Impulse des Taktsignals (B) zusätzlich zum gleichen Eingang ^a0 dieses Flip-Flops (26) gegeben werden, wobei vom Ausgang de* genannten Flip-Flops (26) dem Übertragungsglied (30) eine Wechseltakt-Impulsfolge (Zwischensignal G, Sender-Signal H) zugeführt wird, die in an sich *⁵ bekannter Weise bei jedem zu übertragenden Datenbit erster Binärwertigkeit (Null) nur am Beginn und Ende des Bitintervalls je einen Pegelpbergai _o, aber bei jedem Datenbit zweiter B^:närwertigkeit (Eins) einen zusätzlichen Pegeiüber ang in der Mitte des Bitintervalls aufweist, und

   b) eine empfangsseitige Decodierschaltung (34), der die über das Übertragungsglied (30) empfangene Wechseltakt-Impulsfolge (Empfänger-Signal J) zugeführt wird und welche mittels Zeitvergleichen in an sich bekannter Weise feststellt, wann pro Bi'.intervall zusätzlich zu den im konstanten Rhythmus einfallenden Taktsignalflanken eine zusätzliche, die zweite Bitwertigkeit (Eins) markierende Wechselimpulsflanke auftritt, wobei von diesen zusätzlichen Impulsflanken abgeleitete Impulse (Signal T) dem EIN-Eingang eines empfangsseitige η Ausgangs Flip-Flops (56) zugeführt werden, dessen AUS-Eingang mit dem empfatigsseiiig aus den erkannten Taktsignalflanken gewonnenen Taktsignal (O) verzögert oder unverzögert gespeist wird, und dieses Flip-Flop (56) an seinem Ausgang die empfangene, decodierte Folge binärer Datenimpulse (Signal U) abnehmbar macht.

   2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine sendeseitige Codierschaltung mit den folgenden Merkmalen:

   a) Oszillator (12) zur Erzeugung eines Rechtecksignals (A) vorgegebener Frequenz; g₀

   b) Impulsverteiler (Trigger 14 und zwei UND-Glieder 16, 18), der vom Oszillator (12) gespeist wird und an dessen erstem Ausgang all ersten, dritten usw. Oszillator-Impulse als Taktsignal (S) und an dessen zweitem Ausgang alle zweiten, vierten usw. Oszillator-Impulse als dazwischenliegendes Datenabrufsignai (C) abnehmbar sind;

   c) Schieberegister (20) zur Bereitstellung je eines zu übertragenden Datenbytes, wobei der Verschiebetakt-Eingang dieses Schieberegisters mit dem Taktsignal (B) gespeist wird und der Schieberegister-Ausgang dem einen Eingang des UND-Gliedes (22) die Impulsfolge des zu übertragenden Binär-Datensignals (D) zuführt.
3. 3. Schaltungsanordnung nach einem der vorgenannten Acsprüche, gekennzeichnet durch eine empfangsseitige Decodierschaltung mit den folgenden Merkmalen:

   a) Antivalenzglied (38), dessen erstem Eingang in Rechteckwellenform dw empfangene Wechseltakt-Impulsfolge (Signal J) direkt und dessen zweitem Eingang diese Impulsfolge um einen vorgegebenen ersten Bruchteil (ein Achtel) eines Bitintervalls verzögert (Signal K) zugeführt werden, wobei am Ausgang des Antivalenzgliedes (38) eine Impulsfolge (Signal M) abnehmbar ist, die pro Intervall von Bits erster Binärwertigkeit (Null) einen Impuls der Länge des vorgegebenen Bruchteils (ein Achtel) eines Bitintervalls und pro Intervall von Bits zweiter Binärweitigkeit (Eins) dagegen zwei solcher Impulse aufweist;

   b) erstes UND-Glied (42), dessen erster Eingang mit dem Ausgang des Antivalenzgjiedes (38) und dessen zweiter Eingang n'it dem Ausgang eines Inverters (52) verbunden ist, von dessen Ausgang im Ruhezustand ein EIN-Signalpegel für den zweiten Eingang des UND-Gliedes (42) abnehmbar ist;

   c) erstes Flip-Flop (44), dessen EIN-Eingang mit dem Ausgang des ersten UND-Gliedes (42) und dessen Ausgang mit einem Verzögerungsglied (46) verbunden ist, dessen vorgegebene Verzögerungszeit gleich einem zweiten Bruchteil (ein Viertel) eines Bitintervalls ist, wobei der Ausgang dieses Verzögerungsgliedes (46) mit dem AUS-Eingang des ersten Flip-Flops (44) und dem EIN-Eingang eines zweiten Flip Flops (50) verbunden ist und vom Ausgang des ersten FHp-FIops (44) dao empfangsseitig wiedergewonnene Taktsignal (O) abnehmbar ist;

   d) Verbindung vom Ausgang des ersten Flip-Flops (4·ί) über ein weiteres Verzögerungsglied (48), dessen vorgegebene Verzögerungszeit gleich einem dritten Bruchteil (drei Viertel) eines Bitintervalls ist,' zum Λ US-Eingang des zweiten Flip-Flops (50), wob«.: an dessen Ausgang ein Empfangs-Datenabrufsignal (R) abnehmbar ist und dem Eingang des vorbeschriebenen Inverters (52) vor dem zweiten Eingang des ersten UND-Gliedes (42) zugeführt wird;

   e) zweites UND-Glied (54), dessen erster Eingang mit dem Ausgang des Antivalenz-Gliedes (38) verbunden ist und dessen zweiter Eingang mit dem Datenabrufsignai (R) vom zweiten Flip-Flop (50) gespeist wird, wobei am Ausgang des zweiten UND-Gliedes (54) pro Intervall von Bits zweiter BinärwertiR-