DE2163635A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung eines analogen Signals in ein binäres Signal und Anwendung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung eines analogen Signals in ein binäres Signal und Anwendung des VerfahrensInfo
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- DE2163635A1 DE2163635A1 DE19712163635 DE2163635A DE2163635A1 DE 2163635 A1 DE2163635 A1 DE 2163635A1 DE 19712163635 DE19712163635 DE 19712163635 DE 2163635 A DE2163635 A DE 2163635A DE 2163635 A1 DE2163635 A1 DE 2163635A1
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Description
P ATENT V* "■*" *.}"·=
i^lnchon, don 21. D02.
-und Thschinerfa"bri-.:en Ur'-?
CE-061" Uctor / ochviei
Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung eines analogen
Signals in ein binäres Signal und Anwendung des Verfahrens.
Die Erfindung besfelrt sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Umwandlung eines analogen Signals in ein binäres Signal sowie auf eine Anwendung des Verfahrens.
Für die Verarbeitung von durch elektrische Signale dargestellten Informationen eignen sich binäre Signale besonders
gut. In vielen Fällen wird jedoch eine Information zunächst durch ein analoges Signal ausgedrückt
und es ergibt sich dann die Notwendigkeit, dieses analoge Signal in eine binäre Form umzuwandeln. Hierfür
sind bereits Analog/Binär-Wandler bekannt. Bei bekannten
Analog/Binärwandlern erfolgt die Umwandlung des analogen
Signals unter Zuhilfenahme einer oder mehrerer Schwellwertvorrichtungen deren Eingang das analoge Signal zugeführt
ist und deren Ausgang mit einer oder mehreren Kippschaltungen verbunden ist. Beim Ueberschreiten bzw.
Unterschreiten vorgegebener Schwellwerte werden die genannten Kippschaltungen getriggert und am Ausgang
der Kippschaltungen entsteht eine Folge von Impulsen
20984 1/0987 «AD ORiQiNAL
6 71 Ol
_ 2 - " / I ο j c ο b
und Impulslücken in Abhängigkeit vom Verlauf des analogen Eingangssignäls. In vielen Fällen arbeiten solche
bekannte Analog/Binärwandler zufriedenstellend. In an-,
deren Fällen, insbesondere wenn im Eingangssignal des Analog/Binärwandlers neben dem ITutzsignal ein nicht
zu vernachlässigendes Storsignal auftritt, ist die
Arbeitsweise der genannten Analog/Sinräwandler jedoch fragwürdig, da auch durch das Störsignal Impulse
™ bzw. Impulslücken im Ausgangssignal verursacht werden
können.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde,
ein Verfahren zur Umwandlung eines analogen Signals in ein binäres Signal zu schaffen, bei welchem
mindestens bestimmte Störsignale keinen nächteiligen Einfluss auf das Ausgangssignal, haben. Der Erfindung
liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung fc zur Durchführung des genannten Verfahrens zu schaffen.
. BAD ORIGINAL 2 0 9 8 4 1/0987
6 71 Ol
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Umwandlung
eines analogen Signals in. ein "binäres Signal, welches
dadurch gekennzeichnet ist, dass das analoge Signal, gegebenenfalls nach Verstärkung, nach der Zeit differenziert und dabei an zweites analoges Signal gebildet
wird, welches dem ersten Differentialquotienten nach der Zeit des ersten analogen Signals proportional ist,
und dass das zweite analoge Signal, gegebenenfalls nach.
Verstärkung, sowohl mit einem positiven als auch mit einem negativen Schwellwert verglichen wird, wobei in
der Zeit von der Uebersclireitung des positiven Schwellwertes bis zur Ueberschreitung des negativen Schwellwertes
ein Binärsignal erster Art und in der übrigen Zeit ein Binärsignal zweiter Art gebildet wird.
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Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung
des genannten Verfahrens, welche gekennzeichnet ist durch einen Differentiator, welcher dazu bestimmt \
und ausgebildet ist, aus einem ihm zugeführten analogen. Signal ein zweites analoges Signal zu bilden, welches
dem ersten Differentialquotienten nach der Zeit des ersten Analogsignals proportional ist und durch eine dem
Differentiator nachgeschaltete Schwellwertvorrichtung, welche dazu bestimmt und ausgebildet ist, das genannte
zweite analoge Signal mit einem positiven und einem negativen Schwellwert zu vergleichen und während, der Zeit
von der Ueberschreitung des positiven Schwellwertes bis
zur Ueberschreitung des negativen Schwellwertes ein Binärsignal erster Art und in der übrigen Zeit ein Binär- ,
signal zweiter Art abzugeben.
2098^170387
. ■ ■ -.5 —
Die Erfindung betrifft ausserdem die Anwendung des genannten
Verfahrens zur Umwandlung eines analogen Ausgangssignals einer lesevorrichtung in ein binäres Signal.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden
Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Das AusfUhrungsbeispiel bezieht sich auf die Anwendung der
Erfindung bei einem Codeleser. Die Anwendung der Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Fall .beschränkt. In
der beiliegenden Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein Codezeichen in vereinfachter Darstellung;
Fig. 2 ein durch die Ablesung des Codezeichens gemäss
Pig. I erwünschtes binäres Signal;
Fig. 3 ein analoges Ausgangssignal eines Codelesers;
Fig. 4 ein Ausgangssignal eines Codelesers bei gleichzeitiger
Anwesenheit einer Störspannung; Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels;
Fig. 6 ein ausführliches Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispielsj
Fig. 7 ein Schaltbild einer Sehwellwertvorrichtung;
Fig. 8 ein Diagramm, den Verlauf eines zweiten analogen Signals darstellend.
U U
841/0987
βΛ0
OPtiG,NAL
In Fig. 1 ist ein einfaches "binäres Codezeichen 1 dargestellt.
Es besteht aus einem schwarzen Balkenmuster auf einem weissen Hintergrund. Binärzeichen erster
Art werden durch weisse Stellen und Binärzeichen zweiter Art werden durch schwarze Stellen markiert. Binärzeichen
erster Art können dabei beispielsweise dem Werte 0 und Binarzeichen zweiter Art dem Wert 1 ent-
\oder umgekehrt/
sprechend Eine Abtastsuur 2 eines über das Codezeichen
sprechend Eine Abtastsuur 2 eines über das Codezeichen
" &
1 geführten Abtastlicnstrahls, verläuft quer durch das Codezeichen 1 längs dem Abtastweg s. An den, weissen Stellen 3, 4, 5, 6, 7 wird viel Licht reflektiert, an den schwarzen Stellen 8, 9, 10,- 11 kein oder doch nur sehr wenig Licht. In bekannter Weise kann das reflektierte Licht in bekannten photoelektrischen Wandlern in ein der Stärke des reflektierten Lichtes wenigstens annähernd proportionales,analoges, elektrisches Signal umgewandelt werden.
1 geführten Abtastlicnstrahls, verläuft quer durch das Codezeichen 1 längs dem Abtastweg s. An den, weissen Stellen 3, 4, 5, 6, 7 wird viel Licht reflektiert, an den schwarzen Stellen 8, 9, 10,- 11 kein oder doch nur sehr wenig Licht. In bekannter Weise kann das reflektierte Licht in bekannten photoelektrischen Wandlern in ein der Stärke des reflektierten Lichtes wenigstens annähernd proportionales,analoges, elektrisches Signal umgewandelt werden.
Zufolge verschiedener in der Praxis unvermeidlicher Unvollkommenheiten, sowohl des Codezeichens selbst,
als auch der Abtastmethode, .ergibt die Abtastung des
Codezeichens 1 nicht unmittelbar ein binäres Signal mit einem Verlauf gemäss Fig. 2, wie es an sich erwünscht
wäre. In einem günstigen Fall kann ein Ausgangssignal TJ1 des photoelektrischen Wandlers mit
einem Verlauf etwa gemäss Fig. 3 erwartet werden.
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Bin Ausgangssignal gemäss Pig. 3 kann jedoch mit bekannten
Mitteln ohne Schwierigkeit in ein Signal gemäss Fig. 2 verwandelt werden. In vielen Fällen, insbesondere
bei der Abtastung optisch erkennbarer Zeichen, können im Verhältnis zur Grosse des Nutzsignals (vergl. Fig. 3)
grosse Störsignale auftreten. Der zeitliche Verlauf eines solcherart gestörten Signals ist in Fig. 4 dargestellt.
Das Ausgangssignal U setzt sich hierbei aus
^ dem Nutzsignal U' und dem Störsignal U'1 zusammen.
Eine genauere Betrachtung der in der Praxis, beispielsweise bei der photoelektrischen Ablesung von Codezeichen
erhaltenen Ausgangssignale hat ergeben, dass sich in den genannten Fällen gleichzeitigen Auftretens
von Nutz- und Störsignalen der Verlauf des ersten Differentialquotienten des Nutzsignals in charakteristischer
Weise vom Verlauf des ersten Differentialquotienten des Störsignais unterscheidet. Das Nutzsignal
ibei/
" weist nämlichVden O/l bzw.-I/O Uebergängen des Codezeichens
eine relativ hohe Flankensteilheit auf, wogegen das Störsignal U·' trotz grösserer Amplitude
eine beträchtlich kleinere Flankensteilheit aufweist. "
Der vorliegenden Erfindung liegt daher der Gedanke zugrunde, die Ausgangsspannung des photoelektrischen
Wandlers in einem Differentiator nach der Zeit zu. differenzieren und anschliessend nur solche Ausgangs-
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spannungen des Differentiators zur Bildung.einer Impulsfolge
zu verwenden, welche einen vorgegebenen Wert des Differentialquotienten überschreiten.
Es ist nun aber auch möglich, dass neben dem Nutzsignal
Störsignale mit sporadischen Spannungsspitzen auftreten. Solche Spannungsspitzen können durch die genannte
Differentiation nicht unterdrückt werden* Sie könnten daher zu einer fehlerhaften Impulsfolge führen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird daher das analoge Signal vor oder nach
seiner Differentiation durch ein Tiefpassfilter mit vorgegebener Grenzfrequenz geleitet. Diese Grenzfrequenz
wird dabei vorteilhaft nur gerade so hoch gewählt, dass Signale mit der grössten Flankensteilheit, wie
sie bei den O/l bzw. 1/0 Uebergängen des Nutzsignals
erwartet werden können, gerade noch im Durehlaßsbereich
liegen.
Durch die Zeitkonstante des Differentiators ist die Mindestflankensteilheit festgelegt, welche das Eingangssignal
überschreiten muss, um ein Differentiatorausgangssignal
vorgegebener Grosse zu erreichen. Durch die Durchlasscharakteristik des Tiefpassfilters ist
anderseits die Grosse des Ausgangssignals bei steigender
Plankensteilheit begrenzt.
Die Hintereinanderschaltung eines Differentiators und,
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einea Tiefpassfilters mit nachfolgender Schwellwert-Schaltung
erlaubt somit die weitgehende Unterdrückung von"Eingängssignalen mit zu kleiner oder mit zu grosser
Flankensteilheit. Es ist flir den Fachmann leicht, in
einem gegebenen Fall die Schaltungsdo^-inensionierung
so zu wählen, dass praktisch nur solche Signale die Vorrichtung passieren können, deren Flankensteilheit
in einem vorgegebenen Bereiche liegt: Wird die Erfindung für die Auswertung eines von einem photoelektrischen
YJandler bei der Abtastung eines Codezeichens 1 (vergl.
Fig. 1) erzeugten Ausgangssignals (vergl. Fjg . 4) benutzt,
so ergeben sich durch die technischen Daten des Abtastsystems, wie Abtastgeschwindigkeit, Durchmesser
des Abtastlichtflecks, Struktur des Codezeichens usw.
die minimale und die maximale Flankensteilheit des Nutzsignals. Hierdurch ergeben sich für den Fachmann
die Dimensionierung des Differentiators, des Tiefpassfliters
und des Schwellwertes der Schwellwertvorrichtung.
Die Fig. .5 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. Ein Analog/Binärwandler 20
hat die Eingangsklemmen 21 und 22. Zwischen die Eingängsklemmen 21 und 22 ist das umzuwandelnde Analogsignal
U (vergl. Fig. 4) angelegt. Das Signal TJ wird Über die Leitungen 23 und 24 den Eingangsklemmen 25
und 26 eines Differentiators 27 zugeführt. Zwischen
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den Ausgangsklemmen 28 und 29 des Differentiators 27
erscheint ein Signal U,ywelches proportional ist zum
ersten Differentialquotienten nach der Zeit des Signals U.. Dieses Ausgangssignal U, des Differentiators 27 wird
über Leitungen 30 und 31 den Eingangklemmen 32 und
33 eines Tiefpassfilters 34 zugeführt. Zwischen den Ausgangsklemmen 35 und 36 des Tiefpassfilters 34 erscheint ein Ausgangssignal U«. In diesem Signal Up
sind Störsignale deren Flankensteilheit oberhalb des
durch die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters 34 festgelegten Bereiches liegen nicht mehr enthalten. Das Ausgangssignal
U2 des Tiefpassfilters 34 wird über die Leitungen 37 und 38 den Eingangsklemmen 29 und 40
einer Schwellwertvorrichtung 41 zugeführt. Zwischen den Ausgangsklemmen 42 und 43 der SGhwellwertvorrichtung
41 erscheint ein AusgangsBignal Uv>
dessen Verlauf Fig. 2 entspricht. Das Ausgangssignal U~ der
Schwellwertvorrichtung 41 wird über die Leitungen 44 und 45 den Ausgangsklemmen 46 und 47 des Analog/
Binärwandlers 20 geführt. Das Ausgangssignal U,
stellt eine Folge von Rechteckimpulsen dar, deren Flanken mit' den Flanken des Nutzsignals im Eingangssignal U wenigstens annähernd übereinstimmen.
Die Fig. 6 zeigt ein ausführliches Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels. Soweit es sich um entsprechende
Positionen handelt, sind in den Fig. 5 und
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die gleichen Bezeichnungen benutzt. Das analoge Eingangssignal
U liegt zwischen den Eingangsklemmen 21 und 22. Eine Emitterfolgerstufe mit einem Transistor
48 dient als Impedanzwandler.zwischen dem vorzugsweise
hochohmigen Eingang des Analog/Binärwandlers 20 und dem niederohmigen Eingang des Differentiators 27· Die Basis
des Transistors 48 ist über einen Widerstand 49 mit der am Nullpotential liegenden Leitung 23 verbunden,
W , · während der Emitter des Transistors 48 über einen
Widerstand 50 mit einer an -6 Volt liegenden Leitung 51 verbunden ist. Der Emitteranschluss des Transistors
48 stellt die Eingangsklemme 26 des Differentiators 27 dar. .
Der Differentiator 27 besteht aus einem Kondensator . 52, welchem der Eingang einer gegengekoppelten Verstärkerstufe
mit einem Transistor 53, einem Basiswiderstand 54» einem Emitterwiderstand 55, einem
P in
Kollektorwiderstand 56 und einem Gegekopplungswiderstand
57 nachgeschaltet ist. Der Emitteranschluss 58 des Transistors 53 ist über einen Kondensator 59 mit
. der am Nullpotential liegenden Leitung 23 verbunden. Der Kollektoranschluss des Transistors 53 stellt die
Ausgangsklemme 29 des Differentiators 27 dar. Ueber einen Kopplungskondensator 60 ist eine Verstärkerstufe
61 dem Differentiator 27 nachgeschaltet. Die Verstärkerstufe 61 enthält einen Transistor 62 dessen
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Basis liber einen Widerstand 63 mit der Nullpotentialleitung
23 verbunden ist. Der Emitter des Transistors' 62 ist über einen Widerstand 64 mit der an -6 Volt liegenden
Leitung 51 verbunden. Ueber einen Widerstand 65 ist
der Kollektor des Transistors 62 an eine an + 12 Volt liegenden Leitung 66 angeschlossen. Der Emitter des
Transistors 62 ist ausserdem über einen Kondensator 67 mit der am Nullpotential liegenden Leitung 23 verbunden.
Der KoUßktoransehluss des "Transistors 62 ist
über einen weiteren Kopplungskondensator 68 mit der
Eingangsklemme 33'des Tiefpassfilters 34 verbunden. Im vorliegenden AusfUhrungsbeispiel besteht das Tiefpassfilter 34 aus einem Eingangskondensator 34A>
einem Ausgangskondensator 34B sowie einer Induktivität 340 durch welche die Eingangsklemme 33 mit der Ausgangsklemme
36 galvanisch verbunden ist. Um der Ausgangsklemme 36 des Tiefpassfilters 34 ein definiertes Ruhepotential zugeben, ist die Eingangsklemme 33 über
einen Widerstand 69 mit der am Nullpotential liegenden Leitung 23 verbunden.
Die sich bei der Abtastung des Codezeichens 1 (vergl.
Pig. 1) ergebenden steigenden bzw. fallenden Elanken im Eingangssignal U (vergl. Fig. 4) des Analog/Binärwandlers
ergeben an der Ausgangsklemme 36 des Tiefpassfilters positiv bzw. negativ gerichtete Impulse.
Diese Impulse werden über die Leitung 38 der Eingangs-
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ΘΑ0 ORIGINAL
klemme 40 der Schwellwertvorrichtung 41 zugeführt. Die
Schviellwertvorrichtung 41 hat die Aufgabe, während der Abtastung weisser bzw. schwarzer Teile des Codezeichens
eine Impulsfolge gemäss Fig. 2 aus den ihr zugeführten
positiv bzw. negativ gerichteten Impulsen zu bilden.
Der Aufbau und die Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels einer hierfür geeigneten Schwellwertvorrichtung
41 wird anhand der Fig. 7 erläutert. Sich entsprechende
Positionen sind in der Fig. 7 gleich bezeichnet wie in den übrigen Figuren. Ueber die Leitung 38 ist die Eingangsklemme 40 mit der Ausgangsklemme 36 des TiefpassfüLters
34 verbunden. Die Eingangsklemme 40 ist über
eine Leitung 71 mit einem ersten Eingang 72 eines als
Spannungskomparator wirkenden Differenzverstärkers 73
verbunden. Der andere Eingang 74 des Verstärkers 73 ist über eine Leitung 75 und einen Widerstand 76 mit
dem Schleifer 77 eines Potentiometers 78 verbunden. Das
Potentiometer 78 liegt einerseits über einem Widerstand
79 an der + 12 Volt führenden Leitung 66 und andererseits
an der 0 Volt führenden Leitung 23. Ein zwischen dem anderen Eingang 74 und Masse liegenden Kondensator
80 hält Störspannungen vom Eingang 74 ab. Der Differenzverstärker
73 ist über die Leitungen 81 und 82 an + 12 Volt bzw. - 6 Volt angeschlossen.
_ BAD ORIGINAL
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Der Arisprechschwellwert des Verstärkers 73 kann mit
dem Schleifer 77 des Potentiometers 78 eingestellt werden. Die Anschlussweise des Verstärkers 73 ist
dabei so gewählt, dass der sich für ihn ergebende
Schwellwert positive Polarität hat.
In entsprechender Weise ist die Eingangsklemme 40 über eine Leitung 83 mit einem ersten Eingang 84
eines als Spannungskomparator wirkenden weiteren
Differenzverstärkers 85 verbunden. Der andere Eingang
86 des Verstärkers 85 ist über eine leitung 87 und einen Widerstand 88 mit dem Schleifer 89 eines Potentiometers
90 verbunden. Das Potentiometer 90 liegt
zwischen der -6 Volt führenden Leitung 51 und der Nullpotential führenden Leitung 23. Ein zwischen dem anderen
Eingang 86 und Masse liegender Kondensator 91 hält Störspannungen vom Eingang 86 ab. Der Differenzverstärker
85 ist über die Leitungen 92 und 93 an + 12 Volt bzw. - 6 Volt angeschlossen. Der Ansprechschwellwert des Verstärkers 85 kann mit dem Schleifer 89 des*
Potentiometers 90 eingestellt werden. Die Anschlussweise des Verstärkers 85 ist dabei so gewählt, dass
der sich für ihn ergebende Schwellwert negative Polarität aufweist.
Der Differenzverstärker 73 dient somit der Verarbeitung positiv gerichteter Impulse und der Differenzverstärker
ÖAO
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der Verarbeitung negativ gerichteter Impulse im Signal
Der Ausgang 94 des Verstärkers 73 ist über einen Kondensator
95 und einen Inverter 96 mit einem Eingang 97 eines NAND-G-atters 98 verbunden. Der Eingang des
Invert-ers 96 ist Über einen Widerstand 99 mit der
Nullpotentialleitung 23 verbunden. Der Ausgang 100 des Verstärkers 85 ist über einen Kondensator 101 und
einen Inverter 102 mit einem Eingang 103 eines weiteren
NAND-Gatters 104 verbunden. Der Eingang des Inverters 102 ist Über einen Widerstand 105 mit der Nullpotentialleitung
23 verbunden.
Die beiden NAND-Gatter. 98 und 104 sind in bekannter
Weise zu einem Flip-Flop 105 zusammengeschaitet, dessen Ausgang 43 über eine Leitung 45 mit der Äusgangsklemme
47 des Analog/Binärwandlers^'verbunden ist. Die am NuIl-
W potenzial liegende Klemme 46 stellt die andere Ausgangsklemme
des Analog/Binärwandlers dar. .
Das der Eingangsklemme 40 der Schwellwertvorrichtung
41 zugeführte Signal X5 hat beispielsweise einen Verlauf gemäss Fig. 8. In Fig. 8 ist als" gestrichelte Linie
106 der Schwellwert Ug-, des Verstärkers 73, sowie als
gestrichelte Linie 107 der Schwellwert ϋσο des Verstärkers
85 eingetragen. Der zeitliche Verlauf der Spannung Up ist durch die Kurve 108 dargestellt.
2 0 9 8 4 fWOT 7 BAD ordinal
der Zelt achse t markiert t-, den Zeitpunkt zu welchem
während der ersten steigenden Flanke im Signal U (vergl. Pig, 4) das Signal U0 den ersten Schwellwert ϋσ-, überschreitet,
Zufolge dieser Uebersehreitung des ersten
Schwellwertes Ug, beim Verstärker 73 fällt die an dessen Ausgang 94 auftretende Spannung von einem ursprünglich
positiven Wert von beispielsweise 12 Volt auf 0. Der hierbei auftretende negativ gerichtete Impuls,
im Inverter 96 invertiert, veranlasst das Kippen des Flip-Flops 105. Das Flip-Flop 105 verbleibt in dem
nunmehr eingenommenen Zustand bis zum Zeitpunkt t~f su
welchem anlässlich der ersten fallenden Flanke im Signal U (vergl. Fig. 4) vom Signal U„ der zweite Schwellwert
Ug2 des Verstärkers 85 in-negativer Eichtung übersehritten
wird. Zufolge dieser Ueberschreitung fällt die vorher positive Spannung am Ausgang 100 des Verstärkers 85 auf 0. Der hierbei auftretende negativ gerichtete Impuls, im Inverter 102 invertiert, veranlasst
das Zurückkippen des Flip-Flops 105.
In den beiden Kippzü3tänden des Flip-Flops 105 nimmt
sein Ausgang 43 abwechselnd den logischen Wert'1 bzw.
0 an, beispielsweise + 3VoIt bzw. + 0,2 Volt.
Da das Flip-Flop 105 von sich aus keine definierte Ruhelage aufweist, ist es vorteilhaft, durch Anlegen eines
Steuerimpulses an einen weiteren Eingang 109 des Flip-
2 0 984 1/0987 ßÄD origiNal
Flops 105 bzw, des NAIID-Gatters 104 eine bevorzugte
Ruhelage des Flip-Flops 105 zu bewirken. Ein solcher
Steuerimpuls kann beispielsweise von einem durch das Ausgängssignal des Flip-Flops 105 gestarteten Zeitglied
abgegeben werden. Das Zeitglied ist dabei beispielsweise so eingestellt,, dass nach einer vor ge- :
gebenen Zeitspanne nach dem letzten Auftreten des logischen Wertes 1 am Ausgang des Flip-Flops 105
fc ein Steuerimpuls auftritt, welcher das Flip-Flop 105
zuriickkippt.
Als Differenzverstärker 73 bzw, 85 kann beispielsweise der Typ LM710 der Firma National Semiconductor Corp.
295O San Ysidro Way, Santa Clara, California USA
verwendet werden.
Als NAND-Gatter 98 und IO4 eignet.sieh beispielsweise
der Typ SN7410 der Firma Texas Instruments.
2 0 9841/0987 ' bad original
Claims (1)
- PatentansprücheVerfahren zur Umwandlung eines analogen Signals in ein binäres Signal, dadurch geltennz ei chn e t , dass das analoge Signal (U), gegebenenfalls nach Verstärkung, nach der Zeit differenziert und dabei ein zweites analoges Signal (U.) gebildet wird, welches dem ersten Differentialquotienten nach der Zeit des ersten analogen Signals proportional ist und dass das zweite analoge Signal (Ii-,), gegebenenfalls nach Verstärkung, sowohl mit einem positiven als auch mit einem negativen Schwellwert (Ug1, ^S2^ verglichen wird, wobei in der Zeit von der Überschreitung des positiven Schwellwertes (Ug-,) bis zur Überschreitung des negativen ßchwellwertes (Vap^ e^n Binärsignal, erster Art (1) und in der übrigen Zeit , ein Binärsignal zweiter Art (O) gebildet wird.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass nur aus solchen ersten analogen Signalen ein binäres Signal gebildet wird, deren Flankensteilheit unter einem vorgegebenen Wert liegt.5, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Differentiator (27)» welcher dazu bestimmt und ausgebildet ist, aus einem ihm zugeführten analogen Signal ein zweites analoges Signal zu bilden, welches dem ersten Differentialquotienten nach der Seit des ersten Analogsignals proportional ist und durch eine dem Differentiator (27) nachge-209841/0987' 8A0schaltete Schwellwertvorrichtung (41), welche dazu ■bestimmt und ausgebildet ist, das genannte zweite analoge Signal mit einem.positiven und einem negativen Schwellwert (Ug1? US2·^ zu ver6leicneri und während der Zeit von der "übers'chreitung des positiven Schwellwertes (Uq1) bis zur Überschreitung-des negativen Schwellwertes (Ugp) ein Binärsignal erster Art (l) und in der übrigen Zeit ein Binärsignal zweiter Art (0) abzugeben.' 4. Vorrichtung nach Anspruch 3? geke.nnzei.cn-n e t durch eine dem Differentiator (27) vorgeschaltete, vorzugsweise als Impedanzwandler wirkende Verstärkerstufe (48,49,50).5· Vorrichtung nach Anspruch 3, g e k e η. η ζ ei c h net durch einen Differentiator (27) bestehendaus einem Kondensator (52) mit nachgeschalteter Gegengekoppelter Verstärkerstufe (55··-59)·6. Vorrichtung nach Anspruch 3s gekennzeichnet durch eine dem Differentiator (27) nachgeschalfe tete Versärkerstufe (61).7· Vorrichtung nach Anspruch 3, g e k e η η ζ e i c h net durch ein dem Differentiator (27) vor- odei? nachgeschaltetes Tiefpassfilter (i-4).6. Vorrichtung nach Anspruch 35 gekennzeichnet durch eine ßchwellwertvorrichtung.(41) mit einen ersten Differenzverstärker (73) an dessen nichtinvertierenden, Eingang (72) das zu vergleichenda zweite Analogsignal ("Li1) und an dessen invertierondc-n209 84 1/098 7 öirMKI.,BAD ORIGINALEingang (73) eine positive, den. positiven Schwellvjert bestimmende Spannung gelegt ist, sowie einen zweiten Differenzverstärker (85) an dessen invertierenden Eingang (84) das zu vergleichende zweite analoge Signal und an dessen nxchtinvertierenden Eingang' (86) eine negative, den negativen Schwellwert bestimmende Spannung gelegt ist. ~9- V .rrichtung nach.den Ansprüchen 3 und 8, gekennzeichnet durch ein Flip-Flop;(105) von welchem ein Eingang (97) dem Ausgang (9^0 des ersten Differenzverstärkers (73) ua-cl ein weiterer Eingang (IO3) dem Ausgang (100) des zweiten Differenzverstärkers (85) nachgeschaltet ist und dessen Ausgang (43) mit dem Ausgang (47) des Analog/Binärwandlers ■ (20) verbunden ist.10.Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 9» g e kennzeichnet durch ein Zeitglied, welches eingangssei big mit dem Ausgang (43) des Flip-Flops (105) verbunden ist und dessen Ausgang mit einem weiteren Eingang (109) des Flip-Flops (IO5) verbunden ist.11.Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zurUmwandlun'o eines analogen Ausgangs signals einer Lesevorrichtung in ein binäres Signal.2OB84 1 /0987
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2163635A1 true DE2163635A1 (de) | 1972-10-05 |
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Family Applications (1)
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DE19712163635 Pending DE2163635A1 (de) | 1971-03-24 | 1971-12-21 | Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung eines analogen Signals in ein binäres Signal und Anwendung des Verfahrens |
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