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Schaltung zur Erzeugung von Steuersignalen für verschiedene Steuerkanäle
aus Signalell mit verschiedenen diskreten Frequenzen Es sind Schaltungen bekannt,
die aus der Verkwipfung von Logik-Signalen bestimmter Dauer und Lage zueinander
Steuersignale zur Auslösung von Ausführungsoperationen ableiten. Diese Schaltungen
verarbeiten immer nur digitale Signale, deren zeitliche Lage zueinander verändert
wird.
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Sie sind nicht in der Lage, aus der Frequenz eines pulsierenden Signals
eine zeitliche Zuordnung zur Erzeugung eines Steuersignals abz,llleiten.
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Weiterhin sind Schaltungen bekannt, die das Vorhandensein eines pulsierenden
Signals bestimmter Frequenz mittels analoger Filter aus spulen und Kondensatoren
erkennen und daraus ein Steuersignal ableiten können; vorgeschlagen wurden bereits
auch zum gleichen Zweck digitale Korrelationsfilter.
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Alle diese Schaltungen haben den Nachteil, daß für eine bestimmte
Resonanzfrequenz des Filters am Ausgang desselben eine Resonanzkurve entsteht, die
nicht beliebig schmal zu machen ist. Damit ist die Trennschärfe solcher Schaltungen
begrenzt und Steuerkanäle können, um Überlappungen zu vermeiden, nur in größeren
Frequenzabständen eingerichtet werden.
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Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, hier Abhilfe zu schaffen.
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Hierzu wird eine Schaltung zur Erzeugung von Steuersignalen für verschiedene
Steuerkanäle aus einem Signal verinderlicher Frequenz vorgeschlagen, bei der erfindungsgemäß
die Frequenz des Eingangssignals, aus dem das Steuersignal abzuleiten ist, in einem
Zähler untersetzt wird und dieses untersetzte Signal mit zeitlich aufeinanderfolgenden
Referenzsignalen aus einem Decodierer in so vielen Vergleichsstufen, wie der Anzahl
der Steuerkanäle entspricht, abgefragt wird, wobei diese an ihrem Ausgang ein Steuersignal
abgeben, wenn das aus dem Eingangssignal abgeleitete Signal und das der betreffenden
Vergleichsstufe zugeordnete Referenzsignal zeitlich zusammenfallen.
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Abb. 1 zeigt eine Prinzipschaltung entsprechend der Erfindung. Die
Anordnung besteht aus einem Zähler 1 für ein in Leitung 2 anstehendes Referenzsignal
konstanter Frequenz, einem Decodierbaustein 3, Vergleichsgliedern 4 aus logischen
UND-Bausteinen, Pulsbreiten-Überwachungsschaltungen 5, digitalen Speicherbausteinen
6 und Inte -grator-Schaltverstärkern 7, einem weiteren Zähler 8 für das zu verarbeitende
Eingangs signal und einem Steuerbaustein 9.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Der Ausgang des mit
einer Referenzfrequenz gespeisten Zählers 1 wird in dem Decodierbaustein 3 in 1
aus n entschlüsselt. Damit entstehen an den Ausgängen des Decodierbausteins 3 zeitlich
aufeinanderfolgende Signale, die jeweils einen bestimmten Zeitabschnitt, von einem
Startpunkt aus gemessen, festlegen.
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Das zu verarbeitende Eingangs signal wird in dem Zähler 8 untersetzt.
Dieses untersetzte Signal wird über den Steuerbaustein 9 auf jeweils einen der Eingänge
sämtlicher Vergleichsglieder 4 gegeben, an deren jeweils anderem Eingang einer der
Ausgänge des Decodierbausteines 3 angeschlossen ist.
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Je nach der Frequenz des Eingangssignals wird das Signal am Ausgang
des Zählers 8 mit einem der Ausgangssignale des Decodierers 3 zeitlich zusammenfallen.
Damit spricht die gerade zu diesem Zeitpunkt vom Decoder 3 mit einem Signal angesteuerte
Vergleichsschaltung 4 an.
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Die Pulsbreitenüberwachung 5 begrenzt den Ausgangsimpuls von den Vergieichsgliedern
4 zeitlich auf einen Wert kleiner als die Periode der in Leitung 2 anstehenden Referenzfrequenz.
Mit diesem Signal am Ausgang von Pulsbreitenüberwachung 5 wird die Speichereinheit
6 gesetzt, die jeweils über Leitungen 10 durch das um eine Zeiteinheit früher gelegene
Ausgangssignal des Decodierers 3 gelöscht wurde.
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Ist der Zähler 1 einmal durchgelaufen, d.h. das n-te Ausgangssignal
des Decodierers 3 wurde entschlüsselt, so wird mit diesem Signal der Zähler 8 über
Leitung 11 und Steuereinheit 9 wieder normiert und beginnt erneut von Null an zu
zählen.
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Die Frequenz der Steuersignale, die am Ausgang der Speicher 6 erreichbar
sind, ist abhängig von der Größe der Referenzfrequenz und der Anzahl der vorgesehenen
Steuerkanäle.
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Evtl. in dem Eingangssignal des Zählers 8 enthaltene Störimpulse werden,
solange sie den Ansprechpegel des Zählers nicht überschreiten, sicher unterdrückt.
Ist der Pegel der Störimpulse ausreichend groß, um den Zähler 8 ansteuern zu können,
so verfälschen sie allerdings den Zählerstand. Wegen der Untersetzung in Zähler
8 werden jedoch ein oder einige eingehende Störimpulse nicht dazu führen, daß der
Ausgangsimpuls nicht mehr mit dem bisherigen, dieser Frequenz zugeordneten Ausgangssignal
aus Decodierer 3, d.h. dem zugeordneten Vergleichsglied 4, zusammenillt.
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Abb. 2 zeigt den Verlauf der Spannung st von vier Steuerkanälen am
Ausgang der Integrator-Schaltverstärker 7 über der Eingangs frequenz bei einer ausgeführten
Schaltung.
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Die ausgezeichnete Trennschärfe zwischen den einzelnen Steuerkanälen
ist deutlich zu erkennen.
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Die erfindungsgemäße Anordnung kann für die verschiedensten Anwendungsfälle,
z.B. Fernsteuerungen, Fernbedienungen, Telemetrie und dergl. vorteilhaft eingesetzt
werden.
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Der wesentlihe Vorteil der Anordnung ist die gute Trennschärfe zwischen
den einzelnen Kanälen und damit die Schmalbandigkeit des einzelnen Steuerkanals.
Weitere Vorteile sind die gute Frequenzkonstanz für die Erkennung der einzelnen
Kanäle, da die Referenzfrequenz von einer, z.B. quarzstabilisierten, Referenzfrequenzquelle
abgeleitet wird; die einfache Festlegung der Eingangs frequenz für die einzelnen
Kanäle; die gute Temperaturkonstanz, die ein Wandern der Kanäle gegeneinander ausschließt;
die Möglichkeit zur Ausführung der Schaltung in monolithischer Technik.
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Bereits genannt wurde die Unempfindlichkeit der Schaltung gegen im
Eingangssignal enthaltene Störimpulse, die entweder völlig unterdrückt werden, wenn
sie die Empfindlichkeitsschwelle des Zählers 8 nicht überschreiten, oder die -auch
wenn sie den Zähler 8 ansteuern könnenerst, je nach Untersetzungsverhältnis des
Zählers 8 und der Wirkung der Integrator-Schaltverstärker 7, bei beträchtlicher
Anzahl zu einer verfälschenden Wirkung führen könnten.