DE2254759A1 - Einrichtung zur automatischen zeitmasstabbestimmung in einer zeitintervallmesseinrichtung - Google Patents

Description

Western Electric Company, Incorporated Favin, D-. L. 16/17.-2

New York, N. Y.., -USA · .

Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstabbestimmüng in einer Zeitintei-vall-Meßeinrichtting

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstabbestimmung in einer Zeitintervall-Meßeinrichtung, bestehend aus einem Signalgenerator zur Erzeugung von Zeittaktimpulsen mit vorgegebenen Impulsintervällen, einer Teilerschaltung, die auf die Zeittakt impulse mit der Erzeugung eines impulsförmigen Ausgangs signals anspricht, einem Detektor, der auf ein Prüfsignal mit der Erzeugung eines Prüfbezugssignals anspricht, das für eine erste Phasenlage des Prüfsignals repräsentativ ist und aus einem ersten bistabilen Schalter, der auf eine vorgegebene Zustandsänderung des impulsförniigen Bezugs signals

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und auf eine Zustandsänderung des Prüfbezugs signals mit der Erzeugung eines Ausgangssignals anspricht, das für das dazwischenliegende Zeitintervall repräsentativ ist.

Zur Wartung von Nachrichtenübertragungssystemen, beispielsweise Telefonfernkabel und dergleichen, werden zahlreiche Messungen der Netzwerkcharakteristik durchgeführt. Wichtig von diesen Messungen ist die Messung der Hüllkurvenverzögerung in Fernsprech-Fernleitungssystemen. Die HüllkurvenverzÖgerung wird dadurch bestimmt, daß ein Prüfsignal durch das zu prüfende System, beispielsweise eine Telefon-Fernleitung übertragen und dann das Zeitintervall zwischen dem Vorliegen einer vorgegebenen Phasenposition des empfangenen Prüf signals und des übertragenen oder Bezugsimpuls signals gemessen wird.

Ein solches Hüllkurvenverzöge rungs -Meßsystem ist beispielsweise in der US-PS 3 271 666 beschrieben. In diesem Meßsystem wird das Auftreten des empfangenen Prüfsignals und des über-' tragenen oder Bezugspunktsignals mittels eines bistabilen Schaltelementes gemessen. Das bistabile Element spricht auf die empfangenen oder Prüfsignale und die übertragenen oder Bezugssig-

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nale auf die Weise an, daß es von einem ersten stabilen Zustand in einen zweiten stabilen Zustand umschaltet und dann wieder iti den ersten stabilen Zustand zurückgeht. Eine genauere Zeitintervallmessung wird in einem solchen System dadurch erreicht, daß das System so abgeglichen wird, daß das bistabile Element nur die Messung von Intervallen anzeigt, die gleich oder kleiner sind, als das Intervall zwischen benachbarten Bezugsimpulsen. Dieses wird in dem bekannten System dadurch erreicht, daß eine Torschaltung verwendet wird, die selektiv gesteuert wird, um die Übertragung von Bezugs impulsen zu dem bistabilen Element zusperren. Ein Signal für die Steuerung der Torschaltung wird von einem monostabilen Multivibrator erzeugt, der ein einstellbares instabiles Intervall besitzt, um bekannte Zeitintervallbereiche vorzusehen. Diese Periode ist ferner ein ganzzahliges Vielfaches des Intervalls zwischen benachbarten Bezugsimpulsen. Der Betrieb dieses bekannten Meßsystems erfordert eine manuelle Einstellung des unstabilen Intervalls des monostabilen Multivibrators, um den Zeitpunkt zu variieren, zu dem ein"Be-' zugsinopuls zu dem bistabilen Element übertragen werden soll, um das gewünschte Umsehalten zu bewirken. Das Ausgangs signal des bistabilen Elementes wird dann auf einem Meßinstrument

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angezeigt, auf dem das Hüllkurvenverzögerungs-Intervall dargestellt ist als die Summe der Meßinstrumentenablesung und des Bereichs, der von der manuellen Einstellung des monostabilen Multivibrators hier bekannt ist.

Obwohl das bekannte System eine zufriedenstellende Messung der Hüllkurvenverzögerung ist, so beruht die Messung doch notwendigerweise auf einer menschlichen Mitwirkung bei der Einstellung des Systems auf einen geeigneten Meßbereich. Die erforderliche Mitwirkung einer Bedienungsperson bei den Verzögerungsmessungen ist ansich unerwünscht. Um aber die Forderungen der Wartung moderner Telefonsysteme zu erfüllen, müssen die meisten, wenn nicht gar alle, Prüfverfahren automatisch durchgeführt werden und deshalb muß auch die menschliche Mitwirkung auf ein Minimum beschränkt sein.

Zusätzliche Probleme ergeben sich in einem derartigen automatischen Zeitintervall-Meßsystem, wenn bei der automatischen Messung des Restzeitintervalls, dieses nahe Null liegt oder wenn eine vorgegebene Zustandsänderung eines Bezugssignals mit einem Taktimpuls koinzidiert. In solchen Fällen verursachen die für

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das Einstellen und Rückstellen des bistabilen Zeitelementes benutzten Signale und die außerhalb ihrer natürlichen Folge angelegt werden, eine Unsicherheitsbedingung. So kann beispielsweise das Rückstellsignal vor dem Einstellsignal angelegt werden. Die Folge davon ist, daß das bistabile Element nicht ord- ' nungsgemäß umgeschaltet wird. Dieses führt zu einem kontinuierlichem Umlaufen des bekannten automatischen Meßsystems, wodurch sich, wenn überhaupt, fehlerhafte Zeitintervallmessungen ergeben.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die vorstehend genannten Nachteile des bekannten Hüllku rvenve r zöge rung s- Meß- ^s systems zu vermeiden, und insbesondere eine vollautomatische Lösung anzugeben, die äußerst genaue Zeitintervallmessungen zuläßt.

Für eine Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung in einer Zeitintervall-Meßeinrichtung, bestehend aus einem Signalgenerator zur Erzeugung von Zeittaktimpulsen mit vorgegebenen Impuls inter vallen, einer Teilerschaltung, die auf die Zeittaktimpulse mit der Erzeugung eines impulsförmigen Bezugssignals

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anspricht, einem Detektor, der auf ein Prüfsignal mit der Erzeugung eines Prüfbezugssignals anspricht, das für eine erste Phasenlage des Prüfsignals repräsentativ ist und aus einem ersten bistabilen Schalter, der auf eine vorgegebene Zustandsänderung des impulsförmigen Bezugssignals und auf eine Zustandsänderung des Prüfbezugssignals mit der Erzeugung eines Ausgangssignals anspricht, das für das dazwischenliegende Zeitintervall repräsentativ ist, ist die Erfindung gekennzeichnet durch eine erste Steuerschaltung, die auf das Ausgangssignal des ersten bistabilen Schalters und die Zeittaktimpulse mit einer selektiven Veränderung der Impulsbreite eines Impulses des impulsförmigen Bezugssignals anspricht, so daß die Breite des Impulszeitintervall-Ausgangssignals des ersten bistabilen Schalters so verändert wird, daß sie innerhalb eines vorgeschriebenen Intervalls liegt (d.h. dieser wird während eines Zeittaktimpulsintervalls sowohl einals auch rückgestellt).

Darüberhinaus ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung weiter gekennzeichnet durch eine zweite Steuerschaltung, die auf ein vorgegebenes Ausgangs signal des ersten bistabilen Schalters mit der selektiven Veränderung der Impulsbreite des Prüfbezugssignals

anspricht, äo daß das impulsförmige Bezugssignal und das Prüfbezugssignal zu dem bistabilen Schalter in einer vorgegebenen Impuls-Zeitbeziehung übertragen werden, wodurch Ungenauig» keiten bei der automatischen Zeitintervall-Bestimmung eliminiert werden.

Insbesondere enthält die Meßeinrichtung eine Taktimpulsquelle, deren Tafctimpulse zu einer Teilersehaltung übertragen werden, die ein impulsförmiges Bezugssignal erzeugt. Das impulsförmige Bezugssignal besitzt normalerweise eine Periode, die einem ganzzahligen Vielfachen des Intervalls zwischen benachbarten Taktimpulsen entspricht. Das impulsförmige Bezugssignal wird zu einem bistabilen Schalter übertragen, der auf eine vorgegebene Zustandsänderung des Bezugssignals anspricht, indem er von . einem ersten stabilen Zustand zu einem zweiten stabilen Zustand umschaltet. Ein Signal, das für eine vorgegebene Position eines empfangenen Prüfsignals repräsentativ ist, wird ebenfalls zu dem bistabilen Schalter übertragen und es bewirkt, daß das bistabile Element wieder von dem zweiten stabilen Zustand in den ersten stabilen Zustand umschaltet. Eine automatische Zeitintervallmessung wird ferner gemäß der Erfindung dadurch bewirkt, daß eine

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solche Anzahl von Taktimpulsen für die Übertragung zu der Teilerschaltung gesperrt wird, wie gleich der Anzahl von Taktimpulsen ist, die während des Zeitintervalls auftreten, indem sich der bistabile Schalter in seinem zweiten stabilen Zustand, d.h. sich in seiner zweiten stabilen Lage befindet. Daher wird die relative Zeit des impulsförmigen Bezugssignals geändert, indem ein oder mehrere Zyklen verlängert werden. Diese Verlängerung eines oder mehreren Zyklen des Bezugs signals bewirkt seinerseits eine Verzögerung bei der Umschaltung des bistabilen Schalters vom ersten stabilen Zustand in den zweiten.

Durch die Operation dieser Schaltung wird der bistabile Schalter von seinem ersten stabilen Zustand in den zweiten stabilen Zustand und wieder zurück in den ersten stabilen Zustand innerhalb des Zeitintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Taktimpulsen geschaltet. Diese Operation wird allgemein als "automatisches Einrichten" bezeichnet. Wenn dieses automatische Einrichten einmal durchgeführt wurde, kann die genaue Zeitintervallmessung dadurch vorgenommen werden, daß die Zahl der Taktimpulse gezählt wird, die für die Übertragung gesperrt war, und daß das durch diese Taktimpulse bestimmte Zeitintervall mit dem

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Intervall des bistabilen Elementes, wo es sich in seinem zweiten stabilen Zustand befand, kombiniert werden.

Zur Zählung der gesperrten Taktimpulse und zur Verringerung möglicher Fehler infolge von Störungen und anderen Übergangs-Signalen wird gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung während jedes Zyklus des impulsförmigen Bezugs signals ein., einzelner Taktimpuls gesperrt, bis die erforderliche Anzahl erreicht ist. Daher kann die automatische Zeitintervall-Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auch dadurch bewirkt werden, indem die Impulsbreite aufeinanderfolgender impulsformiger Bezugssignale in Einheits schritten verändert wird, bis die notwendige Zeitbeziehung zwischen den Bezugs- und Prüfsignalen realisiert ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Prüfsignal verschoben, indem selektiv die Impulsbreite eines Signals verändert wird, das für eine vorgegebene Bezugsposition des Prüfsignals repräsentativ ist. Wenn das automatische Einrichtesystem sich in einer Unsicherheitslage befindet, wie zuvor beschrieben wurde, dann wird der bistabile Schalter in seine zweite

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stabile Lage eingestellt und zwar für eine Zeitdauer die ein bekanntes Intervall während jedes Selbsteinrichtungszyklus übersteigt. Daher wird die Verschiebung des Prüfsignals dadurch gesteuert, daß das Ausgangs signal, daß von dem bistabilen Schalter erzeugt wird, abgefühlt wird. Wenn der bistabile Schalter in den zweiten Zustand umgeschaltet wird, für eine längere Zeit, als ein vorgegebenes Zeitintervall während jedes von mehreren Selbsteinrichtezyklen, dann wird das Prüfsignal um einen Betrag verschoben, der kleiner ist, als das Intervall zwischen benachbarten Taktimpulsen. Durch die Verschiebung des Prüfsignals wird der Unsicherheitsbereich beseitigt, sp daß ein genaues Zeitintervall gemessen werden kann.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen also darin, daß eine vollautomatische Messung der Hüllkurvenverzögerung vorgenommen werden kann, wobei das Meßergebnis außerordentlich genau und zuverlässig ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher beschrieben. Es zeigen:

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Pig. 1 ein vereinfachtes .Blockschaltbild einer Ver

zögerungszeitintervall-Meßeinrichtung in einer ersten Ausführungsform.,

Fig. 2" ein Impulsdiagramm zur Erläuterung der Meß

einrichtung nach Fig. 1,

Fig. '3 ein anderes Impulsdiagramm zur Erläuterung

der Meßeinrichtung nach Fig. I₁ ·

Fig. 4 eine Detaildarstellung eines Schmalimpulsgene

rators, wie er in Fig. 1 verwendet wird, ·

Fig. 5 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines weiteren

Ausfühfungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 6- ein Impulsdiagramm zur Erläuterung der Meß

einrichtung nach Fig. 5,

Fig. 7 ein weiteres Impulsdiagraram''zur Erläuterung

der Meßeinrichtung nach Fig. .5

.Fig. 8 · ein weiteres Impulsdiagramm zur Erläuterung der

Meßeinrichtung nach Fig. 5.

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Fig.-1 zeigt als vereinfachtes Blockschaltbild eine Verzögerungszeitintervall-Meßeinrichtung, wie sie durch die Erfindung vorgeschlagen wird. Die Fig. 2 und 3 zeigen die Signale, die in der Meßeinrichtung nach Fig. 1 entwickelt werden. Die in Fig. 2 dargestellten Impulsformen erläutern den Betrieb der Meßeinrichtung bei der Messung eines Prüfsignals, daß eine BezügßSignal nachläuft. Die in Fig. 3 dargestellten Signalzüge zeigen den Betrieb der Einrichtung nach Fig. 1 bei der Messung eines Prüfsignals, das vor dem Bezugssignal herläuft. Die Signalzüge, die

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in beiden Fig. 2 und 3 gezeigt sind, sind so bezeichnet, daß sie den in der Schaltung nach Fig. 1 angegebenen Punkten entsprechen.

Der Impulsgenerator 101 in Fig. 1 erzeugt ein impulsförmiges Signal mit einem stabilen vorgegebenen Zeitintervall, das so gewählt wurde, daß es die gewünschte Genauigkeit bei der Messung der Verzöge rungs zeitintervalle ermöglicht. Der Signalzug A in Fig. 2 zeigt eine Taktimpulsreihe, wie sie am Ausgang des Impulsgerierators 101 vorliegt. Um eine Messung des Ze it Intervalls mit hoher Genauigkeit zu erzielen, muß die Impulsbreite der Ausgangeimpulse des Generators 101 möglichst klein gemacht werden. Die Impulsbreite

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darf andererseits nicht so schmal werden, daß sie mit den anderen Komponenten der Schaltung unverträglich wird. So können beispielsweise Schaltungskomponenten wie Flipflops und dgl. nicht auf Impulse ansprechen, die eine extrem kleine Breite aufweisen. Ein impulsförmiges Signal, das eine annehmbare Breite hat, .wird daher aus den Taktimpulsen des Taktgenerators 102 von einem Schmalimpuisgenerätor 103 erzeugt. Die Frequenz der Taktsignale ist so gewählt worden* daß sich ein gewünschtes Zeitintervall zwischen jeweils zwei Impulsen ergibt. Einzelheiten des Schmalimpulsgenerators 103 sind in Fig. 4 dargestellt.

Fig. 4 zeigt also den Sehmaiimpulsgenerator 103* Die Operation dieses Generators ist ansieh bekannt und beruht ,.primär auf den Lögikschaltungen inherenten Signalverzögerüngen. So wird beispielsweise ein symmetrisches Impulssignal (nicht dargestellt) von dem· Taktgenerator lot fFig. 1) erzeugt und zu dem Eingang des Inverters 401 und zu einem Eingang des UND-Tores 402 übertragen. Wie ansich bekannt ist, ist das Ausgangsignal des Mvertejrs 401 normalerweise hoch, d,h„ es besitzt einen hohen Spannungspegel und das UND-Tor 402 spricht auf ein Signal mit hohem Pegel

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an, das gleichzeitig an seinen beiden Eingängen vorliegt. In diesem

Fall erzeugt das UND-Tor 402 ebenfalls ein Ausgangs signal mit hohem Pegel. In dem Augenblick, indem das zu dem Inverter und zu einem Eingang des UND-Tor 402 übertragene Taktsignal ansteigt, nimmt auch das Ausgangs signal des UND-Tores 402 einen hohen Pegelwert ein. Der Inverter 401 spricht auf die Zustands änderung des Taktimpulses damit an, daß er auf ein Signal mit niedrigem Pegel am Ausgang umschaltet, nachdem ein Intervall beendet ist, daß gleich der internen Verzögerung des Inverters 401 ist. Typische Verzögerung dieser Schalter ist etwa 10 nanosek. . Das UND-Tor 402 reagiert auf die Zustandsänderung des Signals, das am Ausgang des Inverters 401 entwickelt wird, mit der Umschaltung auf ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel. Daher ist die Impulsbreite des Ausgangs signals des UND-Tores 402 etwa gleich dem internen Verzöge rungs Intervall des Inverters 401. Die interne Verzögerung des UND-Tores 402 verschiebt lediglich die Lage seines Ausgangsimpulses aber sie trägt nicht zu der Breite des Ausgangsimpulses bei. Die Breite des von dem Schmalimpulsgeneratör 103 erzeugten Impulses kann, mit Hilfe des Kondensators 403 auf das gewünschte Maß gebracht werden. Für die Einrichtung in Fig. 1 ist eine typische Impulsbreite von 30 nanosek. wünschenswert. Der Wert des Kondensators 403 wird

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deshalb so ausgelegt, das er zusätzliche 20 nanosek. Verzögerung in die Schaltung einführt.

Wie Fig. 1 .weiterzeigt, werden die Aus gangs impulse, die in Fig.2-unter A dargestellt sind, zu einem steuerbaren Tor 104 und zu einem Eingang eines UND-To res 105 übertragen. Das Tor 104 kann einen bekannten Aufbau besitzen. Vorzugsweise ist das Tor 104 jedoch ein logisches Tor mit einem Sperreingang. Normalerweise ist dieses Tor 104 aktiviert, um die Ausgangsimpμlse des Generators 101 zu der Teiler schaltung 106 zu übertragen.

Die Teiler schaltung 106 dient zur Erzeugung von impuls förmigen Signalen mit einer Periode, die einem ganzzahligen Vielfachen des Intervalls zwischen benachbarten Impulsen des Impulsgenerators 101 entspricht. Im vorliegendem Beispiel spricht die Teilerschaltung 106 auf die Taktimpulse an, deren Wellenform A in Fig. dargestellt ist, um eine 4 zu 1 Teilung durchzuführen, so daß sich ein Ausgangs signal mit der Wellenform B ergibt, das in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist. Das mit ausgezogenen Linien dargestellte Signal der Wellenform B in Fig. 2 zeigt das Ausgangssignal der Teiler schaltung 106 an, wenn eine automatische Einrichtung

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gemäß der Erfindung stattgefunden hat, die im folgenden beschrieben wird.

Das Signal, das am Ausgang der Teilerschaltung 106 erzeugt wird, wird zu dem Trigger 107 übertragen. Der Trigger 107 spricht auf die positiven Übergänge des Ausgangssignals der Teiler schaltung 106 an und erzeugt ein impulsförmiges Signal, das in Fig. 2 in der Zeile C dargestellt ist. Auch hier zeigen wieder die gestrichelt ausgezogenen Signale diejenigen Signale die erzeugt wurden, wenn eine automatische Einrichtung noch nicht durchgeführt wurde. Die ausgezogenen Linien zeigen also wieder die Signale nach der Durchführung der automatischen Einrichtung. Das Impulssignal das von dem Trigger 107 erzeugt wurde, wird zu dem Einstelleingängen eines O-Phasenflipflops 110 und 180 Phasen flip flops 111 übertragen. Die Flipflops 110 und 111 sprechen beide auf das Ausgangssignal des Triggers 107 an und schalten um von einem niedrigpegligen Signal zu einem hochpegligem Signal, so daß sie Signale an ihren jeweiligen Ausgängen erzeugen, die in Zeile E und K in Fig. 2 dargestellt sind.

Ein empfangenes Prüfsignal, das gemessen werden soll, wird über die Eingangsanschlüsse 115 an den O-Durchgangsdetektor 120

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übertragen. Der 0-Durehgangsdetektor 120 spricht auf das übertragene Prüfsignal an und erzeugt ein Impulssignal an dem Punkt 121, das für solche Stellen des Prüfsignals repräsentativ ist, an dem sich positive 0-Durchgänge befinden, wie in Fig, 2 in Zeile D dargestellt ist. Der Generator 120 erzeugt an seinem Ausgang 122 ein Impulssignal, daß für die Positionen des Prüfsignals repräsentativ ist, andern sich negative 0-Durchgänge befinden, wie es in Fig. 2 in der Zeile J dargestellt ist. Dieser Detektor 120-er zeugt also Signale die der 0-Phasenlage und der 180 -Phasenlage des empfangenen Prüfsignals entsprechen.

Das Impuls signal,, das für die 0-Phasenlage des Prüfsignals repräsentativ ist, und daß in Zeile D in Fig. 2 dargestellt ist, wird zu dem Rückstelleingang des O-Phasenflipflop 110 übertragen. Es bewirkt, daß dieser Flipflop 110 von einem Signal mit hohem Pegel zu einena Signal mit niedrigem Pegel umschaltet, wie es Fig. 2 Zeile E zeigte Die Impulsbreite des Ausgangs signals, das von dem Flipflop 110 erzeugt wird, ist also gemäß der Erfindung so eingerichtet oder eingestellt, daß es sich in einem Intervall zwischen benachbarten Impulsen des Impulsgenerators IQl befindet. Wie vorstehend bereits erläutert wurde, ist es Absicht der

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Erfindung diese Operation zu bewirken, die als "automatisches Einrichten¹- bezeichnet wird.

Das Ausgangs signal des Flipflop 110 wird zu dem zweiten Eingang des UND-Tores 105 übertragen. Die Operation des UND-Tores 105 let ansich bekannt. Es gestattet den Taktimpulseh den'Durchgang nur'dann, wenn das Ausgangs signal des Flipflop 110 einen hohen Pegelwert aufweist. Diese Taktimpulse sind in Fig. 2 in Zeile F dargestellt und sie werden zu dem monostabilen Multivibrator 123 und zu einer Abnehmerschaltung 124 übertragen.

In der Abnehmerschaltung 124 werden die über das Tor 105 übertragene Impulse zu einem Zähler 130 übertragen, wo sie solange gespeichert werden, bis sie benötigt werden. Da eine 4 zu 1 Unterteilung im vorliegendem Beispiel verwendet wird, braucht der Zähler 130 nur eine Kapazität von 7 Stellen für das Zählen von 7 Impulsen zu haben. Dieses ist die maximale Zahl von Impulsen die in einem automatischen Einrichtezyklus abgegeben werden kann. Die Operation des Zählers 130 wird später noch ausführlich erläutert werden.

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Der monostabile Multivibrator 123 spricht auf die Taktimpulse an, die am Ausgang des UND-Tores 105 erscheinen, indem er ein impuls for miges Ausgangs signal erzeugt, das ein vorgegebenes Zeitintervall besitzt. In diesem Beispiel ist das Intervall der Ausgangs impulse des monostabilen Multivibrators 123 gleich der Hälfte des Intervalls der Taktimpulse, wie es Fig. 2 in Zeile G zeigt. Der monostabile Multivibrator 125 reagiert auf die negativen Übergänge des Ausgangs signals des monostabilen Multivibrators 123 mit der Erzeugung eines impuls förmigen Signals, das ein Intervall besitzt, das im wesentlichen gleich oder kleiner ist, als das Intervall der Taktimpulse, wie es in Fig. 2 in der Zeile H zeigt. Die Gesamtdauer des Ausgangssignals, das von dem monostabilen Multivibrator erzeugt wird, ist etwa N mal T, wobei N die Zahl der Impulse ist, die am Ausgang des UND-Tores 105 aufteten und T das Intervall zwischen zwei benachbarten Taktimpulsen angibt. Das Intervall der einzelnen Steuersignale jedoch, die von den monostabilen Multivibratoren 123 und 125 erzeugt werden, müssen nicht unbedingt eine bestimmte Dauer aufweisen, solange die von dem monostabilen Multivibrator 125 erzeugten Signale eine geeignete Anzahl von Taktimpulsen ermöglichen.

Die monostabilen Multivibratoren 123 und 125 erzeugen in Verbindung mit dem UND-Tor 105 ein Signal für die Steuerung des Tores 104, um selektiv eine Zahl von Taktimpulsen gegen die Übertragung zu der Teilerschaltung 106 zu sperren, die gleich der Zahl der Takt impulse ist, die am Ausgang des UND-Tores 105 erscheinen. Anders gesagt, arbeitet das Tor 104 in Abhängigkeit von dem Ausgangs signal des monostabilen Multivibrators 125, um eine Anzahl von Taktimpulsen von der Übertragung zu der Teilerschaltung 106 zu sperren, die gleich der Anzahl von Impulsen ist, die von dem UND-Tor durchgelassen werden, wie es Fig. 2 in Zeile I zeigt. Dieses bewirkt gemäß der Erfindung die automatische Zeitintervalleinrichtung, indem bewirkt wird, daß das Ausgangssignal der Teilerschaltung 106 um ein Intervall verschoben wird, das direkt auf die Zahl der Taktimpulse bezieht, die am Ausgang des UND-Tores 105 erscheinen. Dieses bewirkt seinerseits, daß das Ausgangssignal des Flipflops 110 von einem niedrigem Pegel auf einen hohen Pegel und zurück auf einen niedrigen Pegel innerhalb eines Taktimpulsintervalls umgeschaltet wird, wobei die gewünschte Genauigkeit der Verzögerungszeit-Intervallmessung erreicht wird.

Wenn einmal eine automatische Einrichtung stattgefunden hat, dann ist das Ausgangs signal £.%,. das von dem Flipflop 110 erzeugt wird, in einer statischen Züstandsbedingung und kann, wenn es gewünscht wird, verstärkt gefiltert und zu einem Meßinstrument, wo es abgelesen werden kann, oder zu der Abnehmerschaltung 124 übertragen werden.

Da die Dauer, während der sich das Flipflop 110 in seinem zweiten stabilen Zustand befindet, einen kleine Teil der Signalperiode repräsentiert, ist eine direkte Messung nicht wünschenswert* Wie « in der US-PS 3 271 666, wie bereits erwähnt wurde, beschrieben ist, ist es vorteilhaft einen zweiten Flipflop zu verwenden, der mit einem 50%igem Arbeitszyklus arbeitet, um Meßfehler mog-.liehst klein zu halten. Für diesen Zweck wird das Flipflop 111 verwendet.' Daher wird das Flipflop 111 von dem Ausgangs signal des Triggers 107 auf einen hohen Pegel eingestellt und über den 180 -Phasenausgang des O-Durchgan'gsdetektors 120 wieder zurückgestellt. Das Signal, das am Ausgang des Flipflop 111 erzeugt wird, repräsentiert auch das Restverzögerungsintervall Ή das in Fig. 2 in Zeile K dargestellt ist. Das Aus gangs signal des Flipflop 111 wird über das Tiefpassfilter 126 und den Verstärker

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127 zu dem Meßinstrument 128 und/oder zu dem Analog-Digital-Wandler 129 übertragen. Das Restverzögerungsintervall Ct, das gemessen werden soll, wird visuell auf dem Meßinstrument 128 angezeigt. Das Ausgangssignal des Analog-Digital-Wandle rs 129 wird zu der Abnehmerschaltung 124 übertragen, wo es in dem Zähler 131 gespeichert wird.

Die Signale, die für das Restzeitintervall ot repräsentativ sind und im Zähler 131 gespeichert sind und auch das Zeitintervall NT, daß im Zähler 130 gespeichert ist, werden zu dem Summiernetzwerk 132 übertragen. Ein Signal, daß das gesamte Zeitintervall repräsentiert, das gemessen werden soll, wird am Ausgang des Summiernetzwerkes 132 erzeugt und es kann auf gewünschte Weise weiter verwendet werden. So können beispielsweise Daten, die das gemessene Zeitintervall repräsentieren für eine zukünftige Benutzung gespeichert werden oder zur Analyse zu einer fernen Station übertragen werden.

Fig. 3 zeigt eine Gruppe von Signalen, die in der Anordnung gemäß der Erfindung, die in Fig. 1 dargestellt ist erzeugt werden, wenn ein empfangenes Prüfsignal einem Bezugssignal vorausgeht, d. h.

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wenn der O-Pliasenrückstelltrigger den Einstelltrigger anführt, wie es in Fig. 3 jeweils in den Zeilen D und C dargestellt ist. Der Betrieb der Erfindung zur Erzielung einer automatischen Zeitintervalleinrichtung, wenn das empfangene Prüfsignal dem Bezugssignal vorauseilt, ist im wesentlichen identisch zu der bereits für die Nacheilung beschriebenen, so daß sie nicht mehr ausführlich erläutert zu werden braucht. i

Für ein führendes Prüfsignal ist das zu messende Verzögerungsinterval! lediglich langer. Daher ist, wie in Zeile B der Fig, 3 gezeigt ist, die Periode des von der Teilerschaltung 106 erzeugten Signals um ein Intervall verlängert und größer als die normale Periode des Ausgängsignals, das von der Teile rs chaltung 106 erzeugt wird. Dieses bewirkt, daß der Einstelltrigger, wie Zeile C in-Fig. 3 zeigt eine Verschiebung um ein Intervall vornimmt, welches der Veränderung des Ausgangssignals der T eile rs chaltung 106 entspricht. Wie Fig. 3 in den Zeilen J und K zeigt, wird ein Rückstellimpuls in diesem Beispiel übersprungen und zwar wegen der Verschiebung der Position.des Einstellimpulses. Der Flipflop 111 in Fig. 1 wird danach in der richtigen Reihenfolge ein- und rückgestellt, um die gewünschte Messung des Verzögerungsiiitervalls

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^₁T zu ermöglichen, wie es in Zeile K in Fig. 3 angedeutet ist. Andere Ähnlichkeiten zwischen den Signalen in den Fig. 2 und 3 festzustellen, wenn man die entsprechenden Positionen in beiden Fig. miteinander vergleicht.

Um zwischen einer Nacheilung und einer Voreilung des Prufsign als unterscheiden zu können, wird der Zähler 130 in Fig. 1 auf einen gewünschten Modul voreingestellt. Aus den gemachten Erfahrungen sind die maximalen Nacheilungs- und Voreilungsintervalle gewöhnlich bekannt. In diesem Falle beispielsweise sind die möglichen Nacheilungs- und Voreilungsintervalle als gleich angenommen. Daher wird der Zähler 130 auf den Wert 4 eingestellt, um auf folgende Weise ein Ausgangssignal zu erzeugen:

Zähler 130 Prüfsignal

Eingang Ausgang Nacheilung Voreilung

0 4 . 0

1 5 1

2 6 2

3 0 3

4 1 -_ 3

5 2 2

6 3 1

7 4 0

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Daher wird bei der Messung eines nacheilenden Prüfsignals, wie oben beschrieben, der Zähler 130 (Fig. 1) von zwei Taktimpulsen weitergeschaltet, die über das UND-Tor 105 (F; Fig. 2) übertragen werden, so daß der Zähler nun den Wert 6 enthält. Dieser Wert gibt an, daß das Prüfsignal dem Bezugs signal um ein Zeitintervall von 2T+At nacheilt. Hierbei ist T das Intervall zwischen zwei benachbarten Taktimpulsen und At das Restzeitintervall, daß im Zähler 131 gespeichert ist. In ähnlicher Weise wird bei der Messung eines voreilenden Prüfsignals, wie ebenfalls oben beschrieben ist, der Zähler 130 um 6 Taktimpulse weiter geschaltet, die über das UND-Tor 105 (F; Fig. 3) übertragen werden. Der Zähler wird daher von dem Anfangswert 4 auf den Wert 3 eingestellt. Dieser Wert gibt an, daß das Prüfsignal dem Bezugssignal um ein Intervall von IT+At voreilt. Auf diese Weise kann also leicht eine Angabe darüber gemacht werden, um das Prüfsignal dem Bezugssignal vor oder naeheüt.

Fig; 5 zeigt nun ferner ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Einrichtung für die Messung von Zeitintervallen, mit einer Einrichtung zur Beseitigung von Unsicherheiten, Der Impulsgeneörator 101 erzeugt wieder, wie zuvor bereits erläutert wurde, Takt-

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impulse mit einer stabilen vorgegebenen Periode.

Die Ausgangs signale des Impulsgenerators 101 werden zu der steuerbaren Torschaltung 204, der Verzögerungsschaltung 205 und zu einem Eingang des UND-Tores 206 übertragen. Die Torschaltung 204 kann beispielsweise ein bekannter steuerbarer Schalter sein. Vorzugsweise ist sie jedoch ein NAND-Tor, das normalerweise aktiviert wird, um die Ausgangsimpulse des Generators 101 zu der Teilerschaltung 207 und zu einem Eingang des NAND-Tores 208 zu übertragen. Als Verzögerungsschaltung 205, kann beispielsweise ein NAND-Tor sein, dessen Eingänge miteinander verbunden sind.

Die Teilerschaltung 207 erzeugt impulsförmige Ausgangssignale, die eine Periode von einem ganzzahligen Vielfachen des Intervalls zwischen zwei Taktimpulsen des Generators 101 haben. In diesem Ausfilhrungsbeispiel spricht die Teilerschaltung 207 auf Taktimpulse an, die in Fig. 6 in der Zeile A dargestellt sind, Sie führt eine 6 zu 1 Unterteilung durch und erzeugt ein Ausgangs signal, das in Fig. 6 in Zeile B gestrichelt dargestellt ist. Das in ausgezogenen Linien dargestellte Signal in Zeile B in Fig, 6 stellt das Ausgangs signal der Teilerschaltung 207 dar, wenn ein automatisches

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Einrichten gemäß der Erfindung stattgefunden hat, das im folgendem erläutert wird.

Die "Verschiebung des Ausgangs signals der. Te Her schaltung 207 relativ zu den Taktimpuls en (vgl. Zeilen A und B in Fig. 6) wird durch die der Teilerschaltung 207 inherenten Verzögerungen verursacht. Dieses Verzögerungsintervall wird dadurch kompensiert, daß ein monostabiler Multivibrator 209 verwendet wird. Dieser spricht auf die negativen. Übergänge des Ausgangs signals der Teilerschaltung 207 an und erzeugt ein impulsförmiges Ausgangs signal, das in Zeile C in Fig. 6 dargestellt ist. Das Ausgangs signal des monostabilen Multivibrator 209 wird zu¹ den Einstelleingängen des O-Phasenflipflops 210 und 180°-Phasenflipflops 211 übertragen und um den mono stabilen Multivibrator 212 zu schalten. Die unstabile Phase des monostabilen Multivibrators 209 und daher die Impulsbreite des in Zeile 10 in Fig. 6 dargestellten Signals ist so eingestellt, daß die Flipflops 210 und 211 jeweils in einen hohen und einen niedrigen Pegelzustand umschalten und zwar zu einem Augenblick der im wesentlichen mit dem Auftreten des negativen Übergangs eines Taktimpulses koinzidiert, der am Eingang des UND-Tores 206 erscheint oder ein Kleinwenig später

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liegt. Diese Anordnung verbessert die Genauigkeit der Messung und ist ferner wichtig für die Verringerung von Unsicherheiten bei dem automatischen Einrichten. D. h., das die positiven Übergänge des Ausgangssignals des Flipflop s 210 mit den Taktimpulsen zeitlich ausgerichtet sind, um weiter sicherzustellen, daß sich die Schaltung nicht kontinuierlich selbst einrichtet.

Ein empfangenes Prüfsignal, das gemessen werden-soll, wird über den Anschluß 115 zu dem O-Durchgangsdetektor 220 übertragen. Dieser Detektor 220 erzeugt aus dem übertragenen Prüfsignal ein impuls form ige s Signal, das für Bezugspositionen des Prüfsignals repräsentativ ist. Vorzugsweise werden die Stellen der positiven O-Durchgänge des Prüfsignals festgestellt, wie die Zeile D in Fig. 6 zeigt. Der Detektor 220 erzeugt ferner impulsförmige Ausgangssignale, die für die negativen O-Durchgänge des Prüfsignals repräsentativ sind, wie die Zeile N in Fig. 6 zeigt. D.h., daß der Detektor 220 Signale erzeugt, die für die 0-Phasenlage und die 180 -Phasenlage eines empfangenen Prüfsignals repräsentativ sind. Obwohl die 0- und 180 -Phasenlagen des Prüfsignals in diesem Ausführungsbeispiel verwendet werden, können natürlich auch beliebige feste Phasenlagen innerhalb der erfindungs·

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gemäßen Meßeinrichtung verwendet werden.

Das Impulssignal, daß für die 0-Phasenlagen des Prüfsignals repräsentativ und in der Zeile D von Fig. 6 dargestellt ist, wird

zu dem monostabilen Schiebemultivibrator 221 übertragen. ·

Dieser liefert an seinem Ausgang normalerweise ein Signal mit hohem Pegel und spricht auf die positiven Übergänge des 0-Phasensignals des Detektors 220 an und erzeugt ein Impulssignal, das in Zeile E von Fig. 6 dargestellt ist. Das instabile Intervall des monostabilen Multivibrators 221 ist veränderbar und dient ge mäß der Erfindung zur Beseitigung von Unsicherheiten bei dem automatischen Einrichten des Zeitintervalls. Einzelheiten über die Beseitigung dieser Unsicherheiten werden nachstehend erläutert.

Das Ausgangs signal des monostabilen Multivibrators 221, das in

Zeile E von Fig. 6 dargestellt ist, dient zur Rückstellung des 0-Phasenflipflops 210. Es schaltet den Flipflop 210 an seinem Ausgang von einem hohem Pegel auf einen niedrigen Pegel um. Die Breite des am Ausgang des Flip flop 210 erzeugten Signals wird gemäß der Erfindung innerhalb eines, Intervalls eingestellt, daß zwi-

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sehen benachbarten Taktimpulsen des Taktgenerators 101 liegt; Wie oben bereits festgestellt wurde, dient diese Operation zum "automatischen Einrichten".

Das in der Zeile F in Fig. 6 dargestellte Ausgangssignal des Flipflops"210 wird zu dem zweiten Eingang des UND-Tores 206 und dem Unsicherheitsdetektor 230 übertragen. Einzelheiten und Betrieb des Unsicherheitsdetektors 230 werden im folgenden beschrieben. Die Operation des UND-Tores 206 ist ansich bekannt. Es gestattet den Taktimpulsen die Übertragung nur dann, wenn das Ausgangs signal des Flipflops 210 einen hohen Pegelwert aufweist. Die Taktimpulse, denen die Übertragung gestattet wird und die in Zeile G in Fig. 6 dargestellt sind, werden zu dem einen Eingang des NAND-Tores 222 übertragen. Das von dem monostabilen Multivibrator 212 erzeugt Signal, daß in der Zeile H in Fig. 6 dargestellt ist, wird zu dem zweiten Eingang des NAND - Tores 222 übertragen. Wie ansich bekannt ist, spricht das NAND-Tor 222 auf Signale mit hohem Pegel an, die gleichzeitig beiden Eingängen zugeführt werden, wobei es dann ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegelwert erzeugt. Gemäß der Lehre der Erfindung hat das von dem monostabilen Multivibrator 212 erzeugte Signal

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eine Impulsbreite, die so eingestellt ist, daß das NAND-Tor 222 nur einen einzigen negativen Übergang während jedes Zyklus des Bezugssignals erzeugt (vgl. Zeilen I und C in Fig. -6). Das Ausgangssignal des NAND-Tores 222 wird zu dem monostabilen Multivibrator 223 übertragen. Das Ausgangssignal dieses Multivibrators wird darin seinerseits zu dem zweiten Eingang des NAND-Tores 204 übertragen. Der mono stabile Multivibrator 223 spricht auf das Aus gangs sign al des NAND-Tores 222 an und erzeugt an seinem Ausgang ein Signal mit niedrigem Pegel/ wie es in Zeile J der Fig. 6 dargestellt ist. Die Zeitsteuerung des monostabilen Multivibrators 223 ist so, daß nur ein einziger Taktimpuls während der instabilen Phase dieses Multivibrators erscheint. '

Daher arbeiten das UND-Tor 206, der monostabile Multivibrator 212 , das NAND-Tor 222 und der monostabile Multivibrator 223 kollektiv zusammen, um ein Signal für die Steuerungdes NAND.-Tores 204 zu erzeugen, das selektiv Taktimpulse gegen eine Übertragung zu der Teiler Schaltung 207 sperrt. Wie oben bereits angegeben wurde wird nur ein einziger Taktimpuls während jedes Zyklus des Bezugs signals gesperrt. Daher wird das Ausgangs signal der Teilerschaltung 207 um gleiche Zuwachsbeträge verschoben, bis

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BADORIGiNAl

die Gesamtverschiebung gleich einem Intervall ist, da sich direkt auf die Zahl der Taktimpulse bezieht, die am Ausgang des UND-Tores 206 während des Anfangs Intervalls erscheinen, indem der Flipflop 210 ein- und rückgestellt wird. Dieses bewirkt darüberhinaus die automatische Intervallzeiteinrichtung, ermöglicht das Zählen der gesperrten Impulse und dient zur Verringerung des Unsicherheitsbereichs der Operation. Im vorliegendem Beispiel erschienen nur zwei Taktimpulse während des Anfangsintervalls, indem der 0-Phasenflip flop 210 ein- und rückgestellt wurde. Daher werden nur zwei Taktimpulse an der Übertragung zu der T eiler schaltung 207 gehindert, wie es die Zeile K in Fig. zeigt, um das gewünschte Umschalten des Flipflop 210 während des Intervalls zwischen zwei benachbarten Taktimpulsen zu bewirken, wie Zeile F in Fig. 6 zeigt.

Die Verzöge rungs schaltung 205 und das NAND-Tor 208 dienen zur Abgabe von impulsförmigen Signalen, die für diejenigen-T aktimpulse repräsentativ sind, die gegen die Übertragung zu der Abnehme rschaltung 240 gesperrt waren. Das NAND- Tor 208 spricht auf das Ausgangssignal der Verzögerungsschalturig 205, wie in

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Zeile L der Fig. 6 und das Ausgangs signal des NAND-Tores 204 wie in Zeile K der Fig. ß dargestellt ist, an, um eine Anzahl von Taktimpulsen zu der Abnehmerschaltung 240 zu übertragen, .-die gleich der Zahl der gesperrten Impulse ist, wie in Zeile M der Fig. 6 gezeigt ist. Da das NAND-Tor 208 nur betätigt wird, wenn: ein Taktimpuls gesperrt wird, dann werden mögliche Zählfehler infolge von Störsignalen tatsächlich eliminiert. Die Abnehnerschaltung 240 speichert die gesperrten Impulszahlen bei-, spielsweise durch die Verwendung eines Zählers für die spätere Auswertung der Intervallzeitmessung.

Wenn einmal ein automatisches Einrichten stattgefunden hat, dann ist das Ausgangssignal des Flipflops 210 mit einer Dauer von bt, daß das Restzeitintervall repräsentiert, in einer statischen Zustandsbedingung und kann, wenn es. gewünscht wird verstärkt, gefiltert und für die Ablesung zu einem Meßinstrument oder zu

der Abnehme rs chaltung 240 übertragen werden. "

Da die Zeitdauer, in der sich das FlipfLop 210 in dem zweiten stab ilen Zustand befindet einen kleinen Teil der Arbeitsperiode darstellt, ist eine direkte Messung unerwünscht. Wie in der US-PS

3 271 666 beschrieben ist, ist es vorteilhaft eine zweite Flipflopschaltung zu verwenden, die mit etwa den 50%igen Arbeitszyklus arbeitet, um Meßfehler zu verringern. Diesem Zweck dient der Flipflop 211. Flipflop 211 wird daher über das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 209 ein und über den 180 Phasenausgang des O-Durchgangs des Detektors 222 zurückgestellt. Das Signal, daß am Ausgang des Flipflop 211 gebildet wird, ist in Zeile O der Fig. 6 dargestellt. Dieses Ausgangssignal wird zu dem Eingang eines Differenzverstärkers 225 übertragen. Das 180 -Ausgangssignal des O-Durchgangsdetektors 220 wird über einen einstellbaren Widerstand 226 zu dem zweiten Eingang des Verstärkers 225 übertragen. Beim praktischem Betrieb werden Filter ( die nicht dargestellt sind) in jedem Eingang des Verstärkers 225 verwendet. Der Widerstand 226 dient als O-Einsteller für die Kalibrierung des Systems. Der Verstärker 225 spricht auf die gefilterten Signale mit der Erzeugung eines Signals an, daß für das Restzeitintervall 5t, das gemessen werden soll und das in der Zeile P in der Fig. 6 dargestellt ist, repräsentativ ist.

Das Ausgangs signal des Verstärkers 225 wird zu dem Anzeigeinstru-

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ment 227 und/oder zu dem Analog-Digital-Wandler 228 übertragen. Das Restverzögerungsintervall, das gemessen werden soll, wird auf dem Meßinstrument 227 sichtbar gemacht. Das Ausgangs signal des Analog-Digital-Wandle rs wird zu der Abnehmer schaltung 240 übertragen, wo es mit dem Intervall kombiniert wird, das die Anzahl der Taktimpulse angibt, die zuvor über das NAINTD-Tor 228 übertragen wurden, um die Messung des Gesamtzeitintervalls zu erhalten. Diese Information kann dann wunschgemäß verwendet werden. Die Daten des gemessenen Zeitintervalls können beispielsweise für eine zukünftige Benutzung gespeichert oder für eine Analyse zu einer entfernten Station übertragen werden.

Für die Messung von Zeitintervallen die in der Nähe von 0 liegen oder von Zeitintervallen, deren Restzeitintervall in der Nähe von 0 liegt gibt es einen Unsicherheitsbereich* In solchen Fällen kann das System versuchen sich in nichtdefinierter Weise selbst einzurichten. Das System tendiert zu dieser Selbsteinriehtung, wenn die Vorderflanke des von dem Flipflop 210 erzeugten Signals mit einem Taktimpuls koinzidiert. In dieaem Falle kann das automatische Einrichte system, bewirken, daß ein Taktimpuls fälschlicher--

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weise gesperrt wird, wodurch die Einstellung des Flipflop 210 um ein Intervall verzögert wird, das dem Abstand zweier Taktimpulse entspricht. Aufgrund dieser Verzögerung werden die ein- und Rückstellimpulse nicht in der richtigen Reihenfolge zu dem Flipflop 210 übertragen. Daher hat das Ausgangssignal des Flipflops 210 eine abnormal lange Impulsbreite. Das System richtet sich nun selbst ein bei dem Versuch die Impulsbreite des Ausgangs signals des Flipflops 210 so zu reduzieren, daß es innerhalb des Intervalls zwischen zwei benachbarten Taktimpulsen liegt. Als Ergebnis dieser Selbsteinrichtung wird wieder eine Bedingung erreicht, inder das Ein- und Rückstellsignal nicht in der richtigen Reihenfolge sind. Daher richtet sich das System selbst kontinuierlich ein, so daß eine Messung nicht vorgenommen werden kann. Diese Bedingung der kontinuierlichen Selbsteinrichtmg wird gemäß der Erfindung dadurch erkannt und korrigiert, daß das Ausgangs signal des Flipflops 210 abgefühlt wird. Da das von dem Flipflop 210 erzeugte Ausgangssignal beträchtlich größere Mittelwerte hat, wenn das System sich in einem Unsicherheitsbereich befindet, als wenn eine ordnungsgemäße Selbsteinrichtung durchgeführt wird, ist eine kontinuierliche

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22S47SS

Selbstemrichtungsbedmgung leicht feststellbar, Daheir wird das Ausgangs signal des Flipflops 210 zu einem Detektor übertragen, bestehend aus den Widerständen 231, 232 und einem Transistor 236. Dieser Transistor ist normalerweise gesperrt. Diie Komponentenwerte der Widerstände 231, 232 und des Kondensators

233 werden so ausgewählt, daß sich über den Kondensator 233 ein Potential aufbaut, das ausreicht das NAND-Tor 234 nur dann zu triggern, wenn der Kurzzeitmittelwert des Ausgangs sig-' rials des Flipflops 210 über einen vorgegebenen Wert liegt* Daher wird das am Kondensator 233 liegende Potential, dargestellt, in der Zeile Q in Fig. 7, zu dem einen Eingang des NANP-Tores

234 übertragen. Ferner wird ein Signal mit hohem Pegel zu dem anderen Eingang dieses NAND*-Tores 234 übertragen. Wenn die Spannung über dem Kondensator 233 einen vorgegebenen Wert erreicht, dann erscheint ein negativer Spannungsübergang am Ausgang des NAND-To res 234,. wie es in Zeile E in Fig. t dargestellt ist. Das Ausgangssignal des NANö-Tores .234 dient zur Triggerung des Otts icherheits-ÄM vibrators 23S. Das Ausgangssignal dieses Multivibrators 235 wird zu dem Transistor 236 übertragen, während sein anderes Ausgangssignal zu dem Flipflop 23'7 übertragen wird. Die unstabile Phasenlage des XJa-

sicherheits- (monostabilen) Multivibrators 235 wird auf einen vorgegebenen Wert eingestellt, um die Operation des Unsicherheitsdetektors für die Dauer eines Intervalls zu sperren das grosser ist, als das maximale Intervall, das für den Wiederumlauf der automatischen Einrichtung erforderlich ist. Diesem Zweck dient der Transistor 236. Er spricht daher auf das positive- Ausgangssignal des Unsicherheitsmultivibrators 235 an, welches in der Zeile S in Fig. 7 dargestellt ist. Er schließt den Kondensator 233 für die Dauer des oben beschriebenen Zeitintervalls kurz.

Der Flipflop 237 spricht auf das negative Ausgangssignal des Unsicherheitsmultivibrators 235 an, das in Zeile T in Fig. 7 dargestellt ist, wobei er eine Zustandsänderung an seinem Ausgang erzeugt, die in der Zeile U in Fig. 7 dargestellt ist. Bei diesem Beispiel ist angenommen worden, daß das Ausgangssignal des Flipflop 237 anfänglich einen niedrigen Pegel besaß. Wenn jedoch das Ausgangs signal des Flipflop 237 einen hohen Pegel besessen hätte, würde es auf einen niedrigen Pegel umgeschaltet worden sein.

Das Ausgangs signal des Flipflop 237 wird zu dem Transistor

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238 übertragen. Dieser ist entweder zur Parallelschaltung des Widerstandes 251 mit dem AViderstand 250 oder zur Trennung des Widerstandes 251 von dem Parallelwiderstand 250 vorgesehen. Welche dieser Bedingungen auftritt, hängt von dem Anfangszustand des FlipELop 237 ab. Beim vorliegenden Beispiel wird der Flipflop 237 von einem niedrigen Pegel zu einem Hohen Pegel umgeschaltet. Daher wird der Transistor 238 leitend gemacht und der Widerstand 251 mit dem Widerstand 250 parallel geschaltet.

Die Widerstände 250 und 251 dienen zur Steuerung der Dauer der instabilen Phase des monostabilen Multivibrators 221 für die Verschiebeoperation. Die Komponentenwerte der Widerstände 250 und 251 wurden so ausgewählt, daß die unstabile Phase des monostabilen Multivibrators 221 größer oder kleiner wird um ein vorgegebenes Intervall, wenn der Widerstand 251 mit dem Widerstand 250 parallel geschaltet oder von diesem getrennt wird.

Die Verschiebung des Prüfsignals bewirkt, daß eine entsprechende Verschiebung des Ausgangssignals des Flipflop 210 stattfindet. Daher wird die Bedingung, die anfänglich die Unsicherheit ver-

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ÖAD ORIQiNAL

ursachte, nämlich das koinzidente Auftreten der Vorderflanke des Ausgangssignals des Flipflops 210 mit einem Taktimpuls, eliminiert. Dieser Vorgang gestattet daher die automatische Einrichtungsschaltung ihren Betrieb zu normalisieren und die Messung des gewünschten Verzögerungszeitintervalls vorzunehmen. Fig. -8 zeigt die Wirkung der Verschiebung der instabilen Phase des monostabilen Multivibrators 221 für die Verschiebeoperation bezüglich des Prüfimpulses (gestrichelte Linie des Signals in ZeileE in Fig. 8) und des Ausgangs signals des Flipflops 210 (siehe gestrichelte Linie in Zeile F der Fig. 8). Obwohl das Prüfsignal zur Rückstellung des Flipflop 210 verschieben wird, wird die Messung des Restzeitintervalls <!■ t durch den Flip flop 211 (Fig. 5) nicht beeinflußt. Es ist zu bemerken, daß die zu dem Flipflop 211 übertragenen Signale nicht verändert die Unsicherheit bei der automatischen Einrichtung jedoch eliminiert wurde.

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BAD OBJQINAL

Claims (8)

1. P AT E-NTASPR Ü. CH E

   1 J Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung

   ■--.■■■■ i -

   in einer Zeitintervallmeßeinrichtung, bestehend,aus einem Signalgenerator zur Erzeugung von Zeittaktimpulsen mit vorgegebenen Impuls Intervallen, einer Teiler schaltung, die auf die Zeittaktimpulse mit der Erzeugung eines impulsförmigen Bezügssignals ansprichtj einem Detektor der auf ein Prüfsignal mit der Erzeugung eines Prüfbezugs signals anspricht, das fur eine erste Phasenlage des Prüfsignals repräsentativ ist und aus einem ersten bistabilen Schalter, der auf eine vorgegebene Zustandsänderung des impulsförmigen Bezugssignals und auf eine Zustandsänderung des Prüfbezugs signals mit der Erzeugung eines Ausgangs signals anspricht, das für das dazwischenliegende Zeitintervall repräsentativ ist, gekennzeichnet durch eine erste Steuerschaltung (105,

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   123, 124,104; Fig. 1), die auf das Ausgangssignal des ersten bistabilen Schalters (110) und die Zeittaktiinpulse mit einer selektiven Veränderung der Impulsbreite eines Impulses des impulsförmigen Bezugssignals anspricht, so daß die Breite des Impulszeitintervall-Ausgangssignals des ersten bistabilen Schalters (110) so verändert wird, daß sie innerhalb eines vorgeschriebenen Zeitintervalls liegt (d.h. dieser wird während eines Zeittaktimpulsintervalls sowohl ein- als auch rückgestellt).
2. 2. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch eine zweite Steuerschaltung (230, 221; Fig. 5), die auf ein vorgegebenes Ausgangssignal des ersten bistabilen Schalters mit der selektiven Veränderung der Impulsbreite des Prüfsignals anspricht, so daß das impulsförmige Bezugssignal und das Prüfsignal zu dem bistabilen Schalter in einer vorgegebenen Impuls-Zeitbeziehung übertragen werden, wodurch Unsicherheiten bei der automatischen Einstellung des Zeitintervalls eliminiert werden.
3. 3. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-BeStimmung nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch eine Sperrschal-

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   tung (206, 212, 222, 223; Fig. 5) zur selektiven Sperrung der Übertragung von Taktimpulsen, die von der steuerbaren Torschaltung (104 oder 204; Fig. 1, 5) geliefert werden, so daß nur ein einziger Impuls während jedes Zyklus des impuls förmigen Bezugssignals gesperrt wird.
4. 4. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung

   nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung ferner aus folgenden Komponenten besteht: einer Torschaltung (105; Fig. 1) mit einem ersten Eingang, einem zweiten Eingang und einem Ausgang, die auf Taktimpulse anspricht, die^ zu dem ersten Eingang übertragen werden und auf Ausgangs signale des ersten bistabilen Schalters, die zu ihrem zweiten Eingang übertragen werden, wobei sie Taktimpulse an ihrem Ausgang abgibt, wenn sie ein Ausgangs signal des ersten bistabilen Schalters empfängt, ferner aus Zeitgeberschaltungen (123, 125) auf Taktimpulse ansprechen, die von dem Ausgang·der Torschaltung (105) empfangen werden und einen ersten Steuerimpuls erzeugt' und aus einer steuerbaren Torschaltung (104) die auf dem ersten Steuerimpuls anspricht und die Übertragung einer solchen Anzahl von Taktimpulsen zu einer Impulserzeuge rs chaltung (U)B)

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   BAD

   sperrt, die gleich der Zahl der Taktimpulse ist, die am Ausgang der Torschaltung (105) abgegeben werden.
5. 5. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-BeStimmung

   nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (120; Fig. "I) ferner ein zweites impulsförmiges Signal (J;Fig. 2) erzeugt, das für eine zweite vorgegebene Phasenlage des Prüfsignals repräsentativ ist, daß ferner der zweite bistabile Schalter (111) eine Einstelleingang, einen Rückstelleingang und einen Ausgang besitzt, daß ferner das Signal, das für die vorgebene Zustandsänderung des impulsförmigen Bezugssignals (C; in Fig. 2) repräsentativ ist, zu dem Einstelleingang, das zweite impulsförmige Signal (J; Fig. 2) zu dem Rückstelleingang übertragen wird, daß weiterhin der zweite bistabile Schalter auf Eingangssignale mit der Erzeugung eines Signals anspricht, daß für das Zeitintervall zwischen dem Auftreten des impulsförmigen Bezugssignals (C; Fig. 2) und des Prüfsignals (J; Fig. 2) repräsentativ ist und das schließlich eine Abnehmerschaltung (124) vorgesehen ist, die auf die Ausgangssignale der Torschaltung (105) und des zweiten bistabilen Schalters (111) mit der Anzeige des Zeitintervalls anspricht, das bestimmt ist durch die Zeit zwi-

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   sehen dem Auftreten der vorgegebenen Zustandsänderung des impuisförrnigen Bezugssignals und der vorgegebenen Lage des . Prüfsignals, .
6. 6. Einrichtung zur automatische! Zeitmaßstab-Bestimmung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ferner die zweite Steuerschaltung aus einer Unsicherheitsdetektor schaltung (230; Fig. 5) besteht, die selektiv auf Ausgangs signale des ersten bistabilen Schalters mit der Erzeugung eines zweiten Steuersignals nur dann anspricht, wenn der Mittelwert des Ausgangs signals des ersten bistabilen Schalters einen vorgegebenen Pegelwert überschreitet und daß schließlieh ein monöstabiler Verschiebungsmultivibrator (221) vorgesehen ist, der auf das zweite Steuersignal milder Änderung der Impulsbreite des Prüfbezugssignais anspricht,
7. 7. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Unsicherheits-' detektor (230; Fig. 5) aus folgenden Komponenten besteht: einer Integrationsschaltung (232, 233, 236), einem NAND-Tor (234), das selektiv auf die Ausgangs signale der Integrations schaltung

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   mit der Erzeugung eines impulsförmigen Ausgangssignals nur dann anspricht, wenn das Ausgangs signal der Integrationsschaltung eine vorgegebene Amplitude überschreitet und einer Steuersignaler zeuger schaltung (237, 238, 250, 251), die einen dritten bistabilen Schalter (237) enthält, der auf den Ausgangsimpuls des NAND-Tores mit der Erzeugung eines zweiten Steuersignals anspricht. ·.
8. 8. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-BeStimmung

   nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Unsicherheitsdetektor (230; Fig. 5) ferner noch einen monostabilen Multivibrator (235) aufweist, der auf den Ausgangsimpuls des NAND-Tores (234) anspricht und dabei die Integrationsschaltung (232, 233. 236) für die Dauer eines vorgegebenen Zeitintervalls abschaltet, so daß die Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung einen Arbeitszyklus vor der Feststellung einer anderen automatischen Unsicherheitseinstellungsbedirtgung durchführt.

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   Lee r S e ι τ e