DE2156705B2 - Schaltungsanordnung zum Empfangen und Erkennen einer über ein Stromversorgungsnetz übertragenen digitalen Nachricht - Google Patents

Description

zugeschaltet und in der unmittelbar folgenden Periode ein Verbraucher abgeschaltet wird. Dies ist jedoch äußerst unwahrscheinlich.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Schaltungsanordnung nach der Erfindung besteht darin, daß sie aufweist: eine erste Impulsschaltung, die bei den Impulsen normaler und erhöhter Amplitude Impulse erzeugt, hingegen bei den Impulsen verringerter Amplitude keine Impulse, also Feiilimpulse abgibt,
eine zweite Impulsschaltung, die nur bei den Impulsen erhöhter Amplitude Impulse erzeugt,
eine dritte Impulsschaltung, die aufgrund eines Fehlimpulses während des dem Fehlimpuls unmittelbar folgenden Impulses der ersten Impulsschaltung einen Impuls erzeugt, is

und eine Gatterschaltung, die nur dann einen Impuls abgibt, wenn zwischen den Impulsen der zweiten und der dritten Impulsschaltung Koinzidenz besteht

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand von Figuren beschrieben. Die

F i g. 1 zeigt eine vollständige Datenübertragungsanordnung. Die

F i g. 2 zeigt einen Teil einer Empfangsschaltung. Die

Fig.3 zeigt Signalverläufe, die bei der Empfangsschaltung nach der F i g. 2 auftreten. Die

F i g. 4 zeigt als Blockschaltbild einen Empfäi ger. Die

Fig.5 zeigt Signalverläufe von dem in der Fig.4 dargestellten Empfänger.

Die in der F i g. 1 dargestellte Datenübertragung.ianordnung enthält Stromversorgungsnetzleitungen 10, eine Signalsendestation 11 und mehrere Signalempfangsstationen 12. Die Sendeschaltung der Sendestation 11 enthält im wesentlichen eine aus einem Widerstand und einem Thyristor bestehende Reihenschaltung, die den Netzleitungen parallelgeschaltet ist. Der Thyristor ist noch mit einer Zündschaltung verbunder., die dazu dient, den Thyristor zu ausgewählten Zeiten nahe beim Beginn der positiven Halbperioden der Netzwechselspannung zu zünden. Dadurch wird das Stromversorgungsnetz während der ausgewählten Halbperioden sehr stark belastet. Da der mit dem Thyristor in Reihe geschaltete Widerstand sehr klein ist und der Thyristor am Ende der Halbperiode sperrt, zeigen die ausgewählten Halbperioden der Netzwechselspannung eine verminderte Amplitude.

Jede der Empfangsstationen 12 ist mit einem Empfänger 13 ausgerüstet, der die von der Sendestation 11 abgegebenen Signale wahrnimmt und bestimmt, ob to die fragliche Signalfolge für ihn gedacht ist. Falls dies zutrifft, führt der betreffende Empfänger eine Steuerfunktion aus. Diese Steuerfunktion kann beispielsweise darin bestehen, daß ein Verbraucher ein- oder ausgeschaltet wird, wie es in der Figur angedeutet ist.

Die Art und Weise, in der der Empfänger die empfangenen Signale wahrnimmt, wird im Einzelnen an Hand der F i g. 2 und 3 beschrieben. Zu diesem Zweck wird das auf eine geeignete Amplitude herabgesetzte Netzsignal einem Anschluß 15 zugeführt. In der Fig.3 ist der zeitliche Verlauf V15 des Signals an diesem Anschluß durch ausgezogene Linien dargestellt. Dabei sind lediglich die positiven Signalhalbperioden gezeigt. Diese Halbperioden sind normalerweise gleich groß. Falls jedoch der Sender ein Signal abgegeben hat, haben einzelne zugeordnete Halbperioden eine geringere Signalhöhe. Dies trifft in der F i g. 3 für die dritte Halbperiode zu. Die Netzsignale, die, wie bereits erwähnt, gedämpft sind, werden an eine Schaltung mit einer Diode D1, einem Widerstand R1 und einem Kondensator C1 gelegt, so daß man in der Lage ist die Amplitude jeder Halbperiode mit der Amplitude der vorangegangenen Halbperiode zu vergleichen. Die CR Zeitkonstante dieser Bauteile ist derart gewählt, daß die Spannung am Kondensator Ci dem in der F i g. 3 gestrichelt dargestellten Verlauf Vc 1 folgt Der Abfall der Spannung Vc 1 ist derart gewählt daß eine in ihrer Amplitude herabgesetzte Halbperiode des Signalverlaufs Vi 5 an ihrem Scheitelpunkt gerade etwas unter dem Verlauf Vc 1 bleibt Der durch die Diode Di in den Kondensator Cl fließende Ladestrom besteht daher normalerweise aus einer Folge von Impulsen konstanter Amplitude, die kurz vor dem Scheitelwert jeder positiven Netzsignalhalbperiode auftreten. Eine Halbperiode mit herabgesetzter Amplitude hat jedoch zur Folge, daß einer der Impulse fehlt Wenn die folgende Halbperiode eine normal große Amplitude aufweist, zeigt der nächste Impuls eine Amplitude, die zweimal größer ist als die Amplitude der normalerweise auftretenden Impulse. Die infolge dieses Ladestroms an dem Widerstand R1 abfallende Spannung wird von einem Widerstand R 2 und einem Kondensator C2 differenziert. Dadurch erhält man den in der Fig.3 dargestellten zeitlichen Verlauf Vr 2· Einer Diode Di kommt dabei die Aufgabe zu, die Amplitude dieser Impulse zu begrenzen, Falls sie übermäßig groß auftreten.

Die an dem Widerstand R 2 abfallende Spannung wird über einen Widerstand R5 einem Transistor Ti zugeführt, der einen Teil einer ersten Impulsschaltung bildet und an seinem Kollektor einen Impuls P\ abgibt, wenn am Widerstand R 2 ein Impuls auftritt. Die am Widerstand R 2 abfallende Spannung wird außerdem einer Gleichrichterschaltung mit einer Diode D 2, einem Widerstand R 3 und einem Kondensator CZ zugeführt. Die durch diese Schaltung fließenden Ladestromimpulse werden erfaßt, wenn sie als Impulse an einem mit dieser Schaltung in Reihe geschalteten Widerstand Λ 4 abfallen. Die Spannung am Widerstand R 4 wird einem Transistor T2 zugeführt, der einen Teil einer zweiten Impulsschaltung bildet. Die Werte für diese Bauelemente sind derart gewählt, daß der Kondensator C3 praktisch voll geladen ist und die Spannung am Widerstand R 4 klein bleibt, solange die Impulse am Widerstand R 2 eine konstante Amplitude haben. Wenn jedoch am Widerstand R 2 ein Impuls mit doppelter Amplitudenhöhe auftritt, fällt am Widerstand R 4 ein beachtlicher Impuls ab. Der Transistor T2 schaltet daraufhin durch und liefert einen Impuls Pi, der allerdings nur auftritt, wenn der Impuls am Widerstand R 2 von doppelter Amplitude ist Die Basisschaltung des Transistors Γ2 ist derart ausgelegt daß sie sich automatisch den Impulsen normaler Amplitude anpaßt.

Die Ausgangssignale der in der F i g. 2 dargestellten Schaltung haben daher die in der F i g. 3 dargestellten zeitlichen Verläufe P\ und P2· Während es sich bei den Signalen mit den zeitlichen Verlaufen Vis, Vc 1 und Vn 2 um Analogsignale handelt, deren positive Anteile in der Zeichnung nach oben aufgetragen sind, stellen die Signale mit den Zeitverläufen P\ und Pi Digitalsignale dar, deren 1 -Pegel in der Zeichnung nach oben zeigt.

An Hand der F i g. 4 soll die Gesamtarbeitsweise des Empfängers beschrieben werden. Die an den Leitungen 20 auftretenden Netzsignale werden einer Schaltung 21 zugeführt, deren Aufbau in der Fig. 2 beschrieben ist und die die Signale Pi und Pi abgibt. Weiterhin wird das

Netzsignal einem Widerstand /?9 und einer Zenerdiode ZDX zugeführt, die eine Rechteckschwingung erzeugen, die dem einen Eingang eines Flipflop K 1 direkt und dem anderen Eingang über eine Umkehrstufe / zugeführt wird. Das Flipflop K 1 arbeitet daher als Taktgeber, der mit dem Versorgungsnetz synchronisiert ist.

Die folgende Terminologie und Symbolik werden für die Digitalschaltungen verwendet. Die Flipflops sind mit einem großen Buchstaben und einer angehängten Zahl bezeichnet, beispielsweise K1. Weiterhin sind die Flipflops als Rechtecke dargestellt, wobei die Eingänge an den Seitenlinien unten und die Ausgänge an den Seitenlinien oben eingezeichnet sind. Die Ausgänge werden mit »Wahr« und »Falsch« bezeichnet. Weiterhin werden die Ausgänge mit dem gleichen Buchstaben und der gleichen Zahl bezeichnet, die jedoch tiefgestellt ist. Der wahre Ausgang ist wahr, wenn sich das Flipflop im Wahrzustand befindet. Der wahre Ausgang ist links eingezeichnet Die Eingänge werden ebenfalls als »Wahr« und »Falsch« bezeichnet. Ein an einem Eingang auftretendes wahres Signal setzt das Flipflop in den wahren bzw. falschen Zustand. Der wahre Eingang befindet sich links und wird mit dem gleichen, jedoch kleinen Buchstaben mit der gleichen tiefgestellten Zahl bezeichnet. Die Flipflops ändern ihren Zustand lediglich beim Auftreten der abfallenden Flanke des Eingangssignals. Falsche Eingänge und Ausgänge werden mit k\' und Ki' bezeichnet, während die wahren Eingänge und Ausgänge mit An und Ki gekennzeichnet sind.

Wie es aus der F i g. 5 hervorgeht, befindet sich das Taktgeberflipflop Ki beim Auftreten der positiven Halbperioden im falschen Zustand. Die Ausgangssignale Pi und ?2 der Schaltung 2t werden Flipflops Q1 und Q 2 zugeführt Diese Flipflops vervollständigen die bereits erwähnte erste bzw. zweite Impulsschaltung. Die Zustände dieser Flipflops folgen dabei ihren Eingangssignalen. Das Taktsignal K\ dient zum Zurücksetzen dieser beiden Flipflops. Die Impulse P\ und Pi bringen daher diese Flipflops QX und Q 2 in den wahren Zustand, während die Taktimpulse diese Flipflops in den falschen Zustand zurücksetzen. Der wahre Ausgang Qi des Flipflop QX wird dem wahren Eingang eines weiteren Flipflop SX zugeführt das eine dritte Impulsschaltung bildet Der falsche Ausgang Q\' wird zusammen mit dem Taktsignal Ki einem UND-Glied 23 zugeführt dessen Ausgang den falschen Eingang des Flipflop 51 bildet Das Flipflop S1 weist somit nur dann einen falschen Ausgang S/ auf, wenn ein falscher Ausgang Qi mit einem Taktimpuls ΛΓι zusammenfällt Der F i g. 5 kann man entnehmen, daß dies lediglich der Fall während desjenigen Impulses ist der einem fehlenden Impuls folgt Der falsche Ausgang 5,' wird zusammen mit dem wahren Ausgang Qi einem UND-Glied 22 zugeführt Dieses UND-Glied 22 wird daher lediglich dann durchgeschaltet wenn das Signal Pi während einer Halbperiode fehlt und in der folgenden Halbperiode das Signal P₂ auftritt Das UND-Glied 22 vervollständigt daher die Erkennung eines Sendeimpulses.

Der übrige Empfänger befaßt sich mit dem Erkennen der Folge von Empfangssignalen. Der Sender ist derart ausgelegt daß er bei ausgewählten von sechzehn abwechselnden positiven Halbperioden Signale abgibt Der erste Impuls startet die Folge, und die nächsten fünfzehn möglichen Impulspositionen bilden den Empfangsauswahlcode.

Die Erkennungsschaltung enthält einen 6-Stufen-Bi-

närzähler /4 t —6, der wiederum sechs in Kaskade geschaltete Flipflops und zugehörige Logikschaltungen aufweist. Der Zähler wird von dem Taktgeberflipflop K 1 fortlaufend angesteuert, um vorwärts zu zählen.

Vorhandene Signalerzeugungseinrichtungen bewirken, daß bei dem fortlaufenden Vorwärtszählen eine gewisse Folge von Impulsen abgegeben wird, die die Folge bilden, die der Empfänger erkennen wird. Die von den Signalerzeugungseinrichtungen erzeugte Impulsfolge

κι wird mit der tatsächlich empfangenen Impulsfolge verglichen. Unterschiede in den beiden Folgen werden dazu benutzt, um den Zähler auf Null zurückzustellen. Der Zähler versucht daher fortwährend von Null an vorwärts zu zählen und wird fortwährend auf Null

is zurückgestellt, bis die richtige Impulsfolge empfangen wird. Der Zähler ist dann in der Lage, seinen Maximalzählwert zu erreichen, bei dem die Steuerfunktion des Empfängers in ihrer Gesamtheit durchgeführt wird, beispielsweise ein Verbraucher an- oder abge schaltet wird.

Wie bereits erwähnt besteht ein erkennbarer ausgesandter Impuls aus zwei positiven Halbperioden, von denen die erste eine herabgesetzte Amplitude und die zweite eine normale Amplitude aufweist Die empfangenen Impulse erscheinen daher zu gewissen abwechselnden Taktperioden, die von dem Flipflop K X bestimmt werden. Das Flipflop A X der ersten Stufe des Zählers A X —6 zählt somit die abwechselnden Perioden und ist nicht damit befaßt die Signalfolge zu erzeugen.

so Die nächsten vier Flipflops A 2—5 zählen in einer Folge sechzehn abwechselnde Perioden, wobei gewisse Zählwerte ausgewählt und entsprechende Signale erzeugt werden. Die Signalerzeugung wird in vier Stufen ausgeführt Die erste Stufe besteht aus vier

J₅ UND-Gliedern 25 bis 28, die den Flipflops A 2 und A 3 zugeordnet sind. Diese Glieder erzeugen aufeinanderfolgend wahre Ausgänge für jede Folge von acht Perioden des Flipflop A X. Das bedeutet daß beispielsweise das UND-Glied 25 bei der ersten, fünften, neunten und dreizehnten Halbperiodc der Folge ein Ausgangssignal abgibt. In ähnlicher Weise gibt das UND-Glied 26 ein Ausgangssignal bei der zweiten, sechsten, zehnten und vierzehnten Halbperiode ab. Das Entsprechende gilt für die UND-Glieder 27 und 28. Die zweite Erzeugungsstufe besteht aus vier UND-Gliedern 29 bis 32, die in ähnlicher Weise von den Flipflops A 4 und A 5 angesteuert werden und daher aufeinanderfolgende Eingänge zu verzeichnen haben, wobei jeder Eingang für eine Periode von vier wahren Ausgängen der UND-Glieder 25 bis 28 andauert Die dritte Erzeugungsstufe verwendet ebenfalls die UND-Glieder 29 bis 32 und außerdem vier ODER-Glieder 33 bis 36. Die Ausgänge der Glieder 25 bis 28 werden den Gliedern 33 bis 36 zugeführt wobei die Verdrahtungsanordnung derart getroffen ist, daß dadurch die Impulsfolge definiert wird, die der Empfänger erkennen solL Die Ausgänge der ODER-Glieder werden den zugeordneten UND-Gliedern 29 bis 32 zugeführt Während einer vollständigen Periode der Flipflops A 2 bis A 5 liefert jedes der UND-Glieder 25 bis 28 vier Ausgangsimpulse in Intervallen von acht Perioden des Flipflop A1. Diese Impulse werden über die ODER-Glieder 33 bis 36 den UND-Gliedern 29 bis 32 zugeführt von denen jedes aus jeder der vier zugeführten Gruppen einen einzigen Impuls auswählt Die letzte Erzeugungsstufe wird von einem ODER-Glied 37 gebildet das die Ausgänge der Glieder 29 bis 32 vereint Damit ist es möglich, jede beliebige Gruppe von Zählwerten der Zählstufen A 2

bis A 5 auszuwählen, die dann als entsprechende Impulsfolge am Ausgang des ODER-Glieds 37 erscheint, wenn der Zähler vorwärts zählt.

Jede empfangene Folge muß mit einem Impuls beginnen, so daß jede Folge von Signalen die den Zählwerten des Zählers entspricht, einen Anfangszählwert enthalten muß. Dieser wird durch ein UND-Glied 38 erzeugt, dessen Ausgang direkt an das ODER-Glied 37 angeschlossen ist.

Der Ausgang des Glieds 37 wird zusammen mit dem ι ο Ausgang des Glieds 22 einer Vergleichsschaltung zugeführt, die in Form eines exklusiven ODER-Glieds 40 aufgebaut ist. Die beiden dem Glied 40 zugeführten Eingänge stellen daher die tatsächlich empfangene Impulsfolge und die Folge dar, die der Empfänger is infolge seiner Verschaltung erkennen soll. Solange diese beiden Folgen identisch sind, gibt das Glied 40 kein Ausgangssignal ab. Wenn die beiden Folgen voneinander abweichen, tritt am Ausgang des Glieds 40 ein Ausgangssignal auf.

Im folgenden soll die Taktgabe im einzelnen betrachtet werden. Das Taktsignal K\ wird dem Vorwärtscingang des Zählers /4 1—6 zugeführt. Das dazu komplementäre Signal K\ wird an den wahren Eingang einer normalerweise falschen monostabilen 2s Schaltung X\ angelegt, so daß das Signal X\ für eine kurze Zeitspanne nach dem Ende jedes Taktsignals K) wahr ist, wie es in der F i g. 5 dargestellt ist. Das Signal X] dient als Rücksetzsignal für den Zähler A 1—6 und wird über ein UND-Glied 41 dem Zähler zugeführt, 3(1 wobei der andere Eingang des UND-Glieds 41 über ein weiteres UND-Glied 42 an den Ausgang des Glieds 40 angeschlosser ist Der Zähler A 1 —6 wird daher am Ende jedes Taktimpulses K\ weitergeschaltet, und der Impuls X-i erscheint in der Mitte jedes Zählwerts des r> Zählers. Der zuletzt genannte Impuls tastet daher den Ausgang des Glieds 40 ab und wird durch das UND-Glied 41 weitergeschaltet, wenn die beiden dem Glied 40 zugeführten Signale verschieden sind.

Aus der Fig.5 geht hervor, daß das Abtasten innerhalb der von dem Glied 22 kommenden Signale stattfindet. Wenn die Signale am Glied 40 identisch sind, ist das UND-Glied 41 gesperrt Andernfalls geht der Impuls Xi durch das UND-Glied 41 hindurch und setzt den Zähler A 1—6 in seinen Anfangszustand zurück. «5 Der Empfänger beginnt dann mit einem neuen Versuch, die passende Impulsfolge zu erkennen.

Um sicherzustellen, daß die Rücksetzsignale des UND-Glieds 41 die Zählsignale K_t überdecken, werden die Rücksetzsignale zusätzlich einer Umkehrstufe / und w von dort einem UND-Glied 43 zugeführt, das in die Eingangszählleitung eingeschaltet ist.

Die Empfangssignale treten nur an abwechselnden positiven Halbwelten der Netzsignale auf, beispielsweise an den geradzahligen. Der am Glied 37 auftretende ausgewählte Zählwert dauert hingegen für zwei solcher Halbperioden an. Um bei abwechselnden, d. h. ungeradzahligen Halbperioden den Zähler am Zurücksetzen zu hindern, und zwar infolge der Anwesenheit eines Störsignals bei den ungeradzahligen Halbperioden, wird ω der Ausgang des Glieds 40 zuvor dem UND-Glied 42 zugeführt, das von dem Flipflop A 1 in der untersten Stufe des Zählers bei abwechselnden Halbwellen gesperrt ist

Es ist wichtig, daß das Zurücksetzen des Zählers, insbesondere der untersten Stufe, zum richtigen Zeitpunkt vorgenommen wird. Falls der Zähler nicht zurückgesetzt wird, bleiben in den Stufen A 2 bis A 5 die Zählwerte für zwei Perioden des Flipflop A 1 und der monostabilen Schaltung X 1 erhalten. Die Impulse der monostabilen Schaltung X 1 treten bei einem Viertel und bei drei Vierteln der Distanz durch jede Zählung auf. Wenn der erste dieser Impulse als ausführender Rücksetzimpuls verwendet und der zweite durch das UND-Glied 42 gesperrt wird, dann bleibt beim Rücksetzen der Zustand des Flipflop A 1 unverändert im falschen Zustand. Für die zweite Hälfte jeder Zählung der Stufen A 2 bis A 5 geht dieses Flipflop in den wahren Zustand über. Dies würde bedeuten, daß, falls das Flipflop A 1 in bezug auf die ausgesendeten Signale phasenungleich wäre, es niemals mehr mit ihnen in Phase kommen könnte. Daher ist der gesperrte Rücksetzimpuls derjenige, der erscheint, während sich das Flipflop A 1 im falschen Zustand befindet. Jegliches Rücksetzen ändert daher den Zustand des Flipflop A 1.

Es kann dennoch vorkommen, daß sich das Flipflop A\ zu Beginn den Empfangs einer Folge von ausgesendeten Signalen im falschen Zustand befindet. In diesem Fall würde die Schaltung nicht früh genug in die richtige Phase umschlagen und würde die Folge nicht erkennen. Diese Schwierigkeit wird dadurch überwunden, daß jede Folge mehrmals ausgesendet wird, wobei bei dem nacheinanderfolgenden Aussenden die Phasenbeziehung gewahrt bleibt.

Man kann dieses Problem aber auch mit anderen Mitteln lösen. So kann man beispielsweise die Signale P\ mit einem Ausgang der untersten Flipflopstufe A 1 des Zählers zu zusätzlichen Rücksetzsignalen vereinigen, so daß der Zähler in die richtige Phasenlage gebracht wird, bevor die empfangenen Signale bis zum Glied 40 gelangen. Um ein unnötiges Rücksetzen durch ein Störsignai der falschen Phase in einer Folge von ausgesendeten Signalen zu vermeiden, wird das Rücksetzen durch das Signal Pi nur erlaubt wenn sich der Zähler in seinem Anfangszählzustand befindet. Hierzu wird das Glied 38 verwendet.

Die vollständige Folge ausgesendeter Signale besetzt sechzehn abwechselnde positive Halbwellen der Versorgungsnetzsignale. Diese Zeitspanne entspricht einer Zählung des Zählers A 1—6 von 0 bis 31. Wenn dieser Zählwert erreicht ist, geht der Zähler auf den nächsten Zählwert nämlich Xl, über, bevor er zurückgesetzt werden kann. Bei diesem Zählwert wird das oberste Flipflop A 6 zum erstenmal in den wahren Zustand geschaltet. Das Umschalten des Flipflop Λ 6 in den wahren Zustand zeigt an, daß die richtige Folge von ausgesendeten Impulsen empfangen worden ist. Das Signal A_b wird daher zum Auslösen der gewünschten Steuerfunktion verwendet

Aus Sicherheitsgründen ist es erwünscht daß eine Folge von Impulsen mehrmals ausgesendet wird, so daß. falls in einer Folge ein Störimpuls auftritt und dadurch diese Folge nicht erkannt werden kann, die Erkennung beim zweiten oder einem späteren Aussenden möglich ist Dabei können jedoch Schwierigkeiten auftreten, wenn die Steuerfunk'iion einen Verbraucher an- bzw. abschalten soll, da es nun möglich ist, eine Folge mehrmals zu erkennen. Um eine zweite Erkennung zu vermeiden, die die Wirkung der ersten Erkennung rückgängig machen könnte, kann man das Signal A_b verwenden, um eine Gruppe von Kontakten umzuschalten, die die zu erkennende Folge umändern, die also die Verbindungen zwischen den Gliedern 25 bis 28 und den Gliedern 33 bis 36 ändern. Das Rückgängigmachen der ursprünglichen Steuerfunktion wird dann von einer vollständig anderen Folge vorgenommen.

Die ausgesendete Impulsfolge kann man erweitern, so daß sie im Anschluß an die Erkennungsfolge Steuerimpulse aufweist. In diesem Falle müßte der Empfänger abgeändert, und zwar erweitert werden, so daß, wenn das Flipflop 4 6 in den wahren Zustand umschaltet, dieser Zustand für eine hinreichend lange Zeit aufrechterhalten wird, um die Steuerimpulse zu empfangen, die über ein von dem Signal Ab durchge-

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schaltetes UND-Glied in ein Schieberegister gegeben werden könnten.

Obwohl der erfindungsgemäße Empfänger an Hand von UND-, ODER- und Umkehr-Logikgliedern beschrieben worden ist, kann man auch andere Logikelemente verwenden, beispielsweise eine NOR-Logik. Darüberhinaus sind weitere Abänderungen möglich.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Empfangen und Erkennen einer über ein Stromversorgungsnetz übertragenen digitalen Nachricht, insbesondere eines Schaltbefehls, die sendeseitig durch Herabsetzen der Amplitude ausgewählter Netzhalbperioden vorgegebener Polarität erzeugt wird, gekennzeichnet durch

eine Vergleichseinrichtung, die jede Netzhalbperiode der vorgegebenen Polarität mit der vorangegangenen Netzhalbperiode der gleichen Polarität vergleicht und in Abhängigkeit davon, ob die fragliche Halbperiode eine praktisch gleiche Amplitude, kleinere Amplitude oder größere Amplitude als die vorangegangene Netzhalbperiode hat, in entsprechend zugeordneter Weise einen Impuls normaler Amplitude, verringsrter Amplitude oder erhöhter Amplitude erzeugt, eine Nachweiseinrichtung, die die unmittelbare Nachfolge eines Impulses erhöhter Amplitude auf einen Impuls verringerter Amplitude feststellt, und eine Einrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals beim Auftreten dieser Bedingung.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

eine erste Impulsschaltung, die bei den Impulsen normaler und erhöhter Amplitude Impulse erzeugt, hingegen bei den Impulsen verringerter Amplitude keine Impulse, also Fehlimpulse abgibt, eine zweite Impulsschaltung, die nur bei den Impulsen erhöhter Amplitude Impulse erzeugt, eine dritte Impulsschaltung, die aufgrund eines Fehlimpulses während des dem Fehlimpuls unmittelbar folgenden Impulses der ersten Impulsschaltung einen Impuls erzeugt,

und eine Gatterschaltung, die nur dann einen Impuls abgibt, wenn zwischen den Impulsen der zweiten und der dritten Impulsschaltung Koinzidenz besteht.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die erste und die zweite Impulsschaltung jeweils einen Transistor sowie eine bistabile Schaltung enthalten und derart ausgelegt sind, daß die Transistoren Impulse erzeugen, die den Impulsen normaler und erhöhter Amplitude bzw. nur den Impulsen erhöhter Amplitude zugeordnet sind, und die bistabile Schaltung von den Impulsen der Transistoren in »erste« Zustände und von Taktimpulsen, die zu Beginn jeder Netzhalbperiode erzeugt werden, in »zweite« Zustände geschaltet werden, wobei die bistabile Schaltung der ersten Impulsschaltung während eines Fehlimpulses in dem »zweiten« Zustand bleibt,

daß die dritte Impulsschaltung ebenfalls eine bistabile Schaltung enthält, die von dem »ersten« Ausgang der bistabilen Schaltung der ersten Impulsschaltung in einen »ersten« Zustand und bei Koinzidenz zwischen dem »zweiten« Ausgang der bistabilen Schaltung der ersten Impulsschaltung und dem Taktimpuls in einen »zweiten« Zustand geschaltet wird,

und daß der »erste« Ausgang der bistabilen Schaltung der zweiten Impulsschaltung und der »zweite« Ausgang der bistabilen Schaltung der dritten Impulsschaltung an die Gatterschaltung gelegt sind.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprü-

ehe 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls verringerter Amplitude einen Amplitudenwert von Null hat.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Empfangen und Erkennen einer über ein Stromversorgungsnetz übertragenen digitalen Nachricht, insbesondere eines Schaltbefehls, die sendeseitig durch Herabsetzen der Amplitude ausgewählter Netzhalbperioden vorgegebener Polarität erzeugt wird.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist ihrer grundsätzlichen Art nach aus der DE-PS 7 16 969 bekannt Dort erfolgt die Übertragung der Nachricht durch vorzugsweise mehrfache kurzzeitige Absenkung der Netzspannung über größenordnungsmäßig drei bis vier Perioden. Aufgrund dieser Absenkungen werden Impulse erzeugt, die auf Empfangsanordnungen mit nach dem Arbeitsstromprinzip arbeitenden Relais wirken.

Die mehrfachen kurzzeitigen Absenkungen der Netzspannung über mehrere Perioden sind in modernen StroTiversorgungsnetzen nicht erwünscht und beeinträchtigen möglicherweise an das Netz angeschaltete Verbraucher. Andererseits tritt bei der Übertragung von Nachrichten über die Leitungen des Stromversorgungsnetzes das Problem auf, daß in dem Netz verschiedenartige Störsignale auftreten, die die Nachrichtenübertragung beeinträchtigen können. So kann es beispielsweise durch das An- oder Abschalten von Verbrauchern zu beachtlichen Störungen kommen, die die zu übertragende Nachricht verfälschen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die in der Lage ist, das Stromversorgungsnetz kaum beeinträchtigende Nachrichtensignale von ggf. auftretenden Störsignalen sicher zu trennen und auszuwerten. Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs beschriebene Schaltungsanordnung nach der Erfindung gekennzeichnet durch

eine Vcrgleichseinrichtung, die jede Netzhalbperiode der vorgegebenen Polarität mit der vorangegangenen Netzhalbperiode der gleichen Polarität vergleicht und in Abhängigkeit davon, ob die fragliche Halbperiode eine praktisch gleiche Amplitude, kleinere Amplitude oder größere Amplitude als die vorangegangene Netzhalbperiode hat, in entsprechend zugeordneter Weise einen Impuls normaler Amplitude, verringerter Amplitude oder ernöhter Amplitude erzeugt, eine Nachweiseinrichtung, die die unmittelbare Nachfolge eines Impulses erhöhter Amplitude auf einen Impuls verringerter Amplitude feststellt,

und eine Einrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals beim Auftreten dieser Bedingung.

Eine derart aufgebaute Schaltungsanordnung ist gegenüber Störsignalen äußerst unanfällig. Dies ist darauf zurückzuführen, daß ein übertragenes Signal nur dann als Nachrichtensignal erkannt wird, wenn auf eine einzige Halbperiode herabgesetzter Amplitude eine Halbperiode erhöhter Amplitude folgt. Das Anschalten eines Verbrauchers hat im allgemeinen eine Amplitudenverringerung und das Abschalten eines Verbrauchers eine Amplitudenerhöhung bei dem Stromversor gungsnetz zur Folge. Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung kann jedoch nur dann falsche Ergebnisse liefern, wenn in einer Penode ein Verbraucher