DE2328992A1

DE2328992A1 - Tongenerator zum erzeugen ausgewaehlter frequenzen

Info

Publication number: DE2328992A1
Application number: DE2328992A
Authority: DE
Inventors: Daniel Johannes Gerard Janssen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1972-06-10
Filing date: 1973-06-07
Publication date: 1973-12-20
Also published as: CA1001236A; GB1399200A; DE2328992C3; DK143676B; NL160687C; JPS4951854A; DE2328992B2; BE800738A; IT986136B; JPS5748883B2; ES415718A1; US3832639A; DK143676C; FR2188360A1; NL160687B; FR2188360B1; NL7207933A

Description

PHN.

JS/EVH.

Dipl.-lncj. Henrich Harfmann 2328992

Anmeldung vomi _r ^ * / ^ ') *">

"Tongenerator zum Erzeugen-ausgewählter Frequenzen"

Die Erfindung betrifft einen Tongenerator zum Erzeugen einer Anzahl ausgewählter Frequenzen, der einen Impulsoszillator, einen an den Impulsoszillator angeschlossenen Frequenzteiler mit einstellbarem ganzzahligem Divisor zum Ableiten der ausgewählten Frequenzen aus der Impulsoszillatorfrequenz und einen Binär-Digital-Umsetzer zur Bildung digitaler Signale mit angenäherter Sinuswellenform enthält.

Derartige Tongeneratoren werden in der Praxis zum Erzeugen von Frequenzen mit Quarzstabilität vorteilhaft angewendet.

Aus der niederländischen Patentanmeldung 7.013.780 ist ein in einem Datenmodulator angewandter Tongenerator bekannt, der eine Impulsquelle mit einer Impulswiederholungsfrequenz

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ι.

enthält, die gleich ieinem Vielfachen der gewählten zu erzeugenden Frequenzen ist, und aus der mit Hilfe eines Frequenzteilemetzwerkes eine Impulsreihe hergeleitet wird, die einem BinHr-Digital-Umsetzer zugeführt wird.

Wegen des Frequenzteilungsvermögens des Binär-Digital-Umsetzers ist die Impulswiederholungsfrequenz der Impulsquelle um einen Multiplikationsfaktor gleich dem Frequenzteilungsvermögen grosser gewählt worden als das kleinste gemeinschaftliche Vielfache der zu erzeugenden Frequenzen. Zum Erzeugen einer äusserst genau angenäherten Sinuswellenform wird ein Digital-Umsetzer mit grossem Frequenzteilungsvermögen erfordert. Dies weist den Nachteil auf, dass ein Oszillator mit sehr hoher Oszillatorfrequenz angewandt werden muss. Dies bringt einerseits mit sich, dass die Zahl der anzuwendenden logischen Elemente gross ist, und andererseits, dass die angewandten logischen Elemente zum Arbeiten bei dieser ganz hohen Frequenz geeignet sein müssen, was logische Elemente bedingt, die eine verhältnismässig grosse Verlustleistung aufweisen.

Die Erfindung bezweckt, den eingangs erwähnten Tongenerator mit einer verhältnismässig geringen Anzahl logischer Elemente zu verwirklichen, wobei die Arbeitsgeschwindigkeit der angewandten logischen Elemente ziemlich niedrig sein kann und die gewählten Frequenzen mit Hilfe weniger zusätzlicher logischer Elemente mit einer genau angenäherten Sinuswellenform erzeugt werden.

Die erfindungsgemässe Anordnung wird dadurch gekennzeichnet, dass der ganzzahlige Teiler einen einstellbaren

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Subteiler mit gebrochenem Divisor und einen daran angeschlossenen Subteiler mit festem ganzzahligem Divisor enthält, welcher Subteiler gleichzeitig den Binär-Digital-Umsetzer bildet.

Ein weiteres Kennzeichen ist, dass der ganzzahlige Teiler ein Programmiernetzwerk enthält, an das der Subteiler mit einstellbarem gebrochenem Divisor angeschlossen ist, um in bestimmten Zählsteilungen dieses Subteilers RUckstellsignale zu erzeugen, an das eine Frequenzwähleranordnung zum Auswählen einiger der erzeugten RUckstellsif^nale pro gewählte Frequenz und an das der Subteiler mit festem gebrochenem Divisor angeschlossen ist, um die ausgewählten RUckstellsignale in einer bestimmten Reihenfolge und eine dem Divisor des Subteilers mit festem ganzzahligem Divisor entsprechende Anzahl Male pro Zyklus des ganzzahligen Teilers auftreten zu lassen, und dass das Programmiernetzwerk an den Teiler mit einstellbarem gebrochenem Divisor fUr das in eine Ausgangsstellung Rückstellenlassen des Subteilers mit einstellbarem gebrochenem Divisor durch jedes auftretende RUckstellsignal angeschlossen ist.

Die Erfindung und ihre Vorteile werden nachstehend an Hand der in den Figuren dargestellten AusfUhrungsbeispiele näher erörtert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein AusfUhrungsbeispiel eines Tongenerators nach der Erfindung_tdie

Fig. 2a bis 2d einige logische Elemente der Injektionslogik, mit deren Hilfe der in Fig. 1 dargestellte Tongenerator realisiert ist,

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Fig. 3 den Schaltplan eines Teilers, der im Tongenerator nach Fig. 1 angewandt wird,

Fig. ka. bis ^k Signale, die in dem in Fig. 3 dargestellten Teiler auftreten können,

Fig. 5a und 5t> Teile eines Binär-Digital-Umsetzers, der im Tongenerator nach Fig. 1 angewandt wird,

Fig. 6 und Fig. 7 Signale, die in den in Fig. 5a und 5b dargestellten Teilen eines Binär-Digital-Umsetzers auftreten können,

Fig. 8 den Schaltplan eines anderen Teilers, der in dem in Fig. 1 dargestellten Tongenerator angewandt wird.

Fig. 9 ©in Ausfuhrungsbeispiel einer im Tongenerator aus Fig. 1 angewandten Tondrucktastenwähleranordnung,

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zeigt eine Anwendung des Tongenerators nach der Erfindung in einem Drucktastentelephonapparat, der zur Verwendung in einem besonderen tonfrequenten Signalisierungssystem eingerichtet ist. In diesem Signalisierungssystem bedient man sich weiter verschiedener im Frequenzband eines Sprechkanals liegender Frequenzbänder, wobei jedes Frequenzband vier als Signalisierungsfrequenzen angewandte ausgewählte Frequenzen umfasst. Für die Uebertragung eines Informationsteiles wird eine Signalisierungsfrequenz aus dem einen Frequenzband mit einer Signalisierungsfrequenz aus dem anderen Frequenzband kombiniert.

Die C.C.I.T.T. Com.XI empfiehlt im Dokument Nr.101 für die in dem niedrigeren der zwei Frequenzbänder liegenden Signalisierungsfrequenzen nacheinander 697» 770, 852 und 9*4-1 Hz

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und für die im höheren der zwei Frequenzbänder liegenden Signalisierungsfrequenzen nacheinander 1204, 1336, 1^77 und 1633 Hz.

Diese Frequenzen dürfen um höchstens 1,5$ abweichen und der Pegel der Summe aller höheren Harmonischen soll um wenigstens zwanzig dB niedriger sein als der Pegel der Grundwelle.

Um der Frequenztoleranz von +_ 1,5$ ^zu entsprechen, wobei mit Alterungserscheinungen und Einflüssen von Aenderungen der Temperatur, der relativen Feuchte und der Spannung Rechnung zu tragen ist, werden die Signalisierungsfrequenzen vorzugsweise aus quarzstabilisierten Oszillatoren hergeleitet. Es ist dabei wirtschaftlich, einen einzigen quarzgesteuerten Oszillator zu verwenden und aus der von diesem Oszillator abgegebenen Schwingungsfrequenz alle Signalisierungsfrequenzen herzuleiten, wodurch gleichzeitig erzielt wird, dass die Signalisierungsfrequenzen sich gegeneinander nicht verschieben können. Um der erforderlichen Frequenztoleranz zu entsprechen und den Tongenerator in integrierter Form verwirklichen zu können, werden Digitaltechniken angewandt.

Als Oszillator wird dabei von einem an sich bekannten Impulsoszillator 1 ausgegangen, und die Signalisierungsfrequenzen werden mit Hilfe ganzzahliger Teiler aus der vom Impulsoszillator abgegebenen Oszillatorfrequenz hergeleitet.

Um die Zahl der Teiler niedrig zu halten, werden Teiler benutzt, deren ganzzahliger Divisor einstellbar ist und bei denen zwei ganzzahlige Teiler 2 und 3 mit einstellbarem Divisor angewandt werden, da im besonderen Signalisierungssystem zwei Signalfrequenzen gleichzeitig erzeugt werden müssen«

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Diese Teiler sind mit Steuerklemmen 8 und 9 versehen, an die eine Frequenzwähleranordnung 12 angeschlossen ist, mit deren Hilfe die Divisoren eingestellt werden können. Die Oszillatorfrequenz soll dabei dem kleinsten gemeinschaftlichen Vielfachen der zu erzeugenden Signalisierungsfrequenzen gleich sein, welches kleinste gemeinschaftliche Vielfache für die von der C.C.I,T.T.-Kommission empfohlenen Signalisierungsfrequenzen sehr gross ist. Die von den Teilern 2 und 3 abgegebenen Impulsreihen enthalten im allgemeinen einen sehr hohen Prozentsatz an höheren Harmonischen. Um die Anforderung zu erfüllen, dass der Pegel der Summe aller höheren Harmonischen um wenigstens 20 dB niedriger ist als der Pegel der erzeugten Signalisierungsfrequenz, müssen Filter angewandt werden, die zwecks leichter Integrierbarkeit in digitaler Form verwirklicht werden müssen. Diese Digitalfilter haben ein Frequenzteilungsvermögen, das der Qualität dieser Filter proportional ist. Die Oszillatorfrequenz würde normalerweise bei Anwendung derartiger Filter um einen Paktor gleich dem Frequenzteilungsvermögen grosser gewählt werden müssen als das kleinste gemeinschaftliche Vielfache der Signalisierungsfrequenzen. Dies bringt mit sich, dass viele logische Elemente angewandt werden müssen, welche Elemente eine der hohen Oszillatorfrequenz angepasste Arbeitsgeschwindigkeit haben müssen. Derartige Elemente sind unwirtschaftlich und haben eine grosse Verlustleistung. Die Verwendung eines solchen Tongenerators in einem Drucktastentelephonapparat ist daher nicht realisierbar.

Die Erfindung ermöglicht die Anwendung einer niedrigeren Oszillatorfrequenz, weil jeder der ganzzahligen Teiler 2 und

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einen Subteiler h bzw. 6 mit einstellbarem gebrochenem Divisor und einen daran angeschlossenen Subteiler 5 bzw. 7 mit festem ganzzahligem Divisor enthält, welcher feste Subteiler gleichzeitig den Binär-Digital-Umsetzer bildet.

Eine weitere Herabsetzung der Oszillatorfrequenz wird durch Verwendung der zulässigen Frequenztoleranz von 1,5$ durch Auswählen von Signalisierungsfrequenzen erzielt, deren kleinstes gemeinschaftliches Vielfaches ziemlich klein ist, die aber nur wenig (weniger als 1,3°/oo) von den durch die C.C.I.T.T. Com,II im Dokument 101 empfohlenen Frequenzen abweichen.

Die Oszillatorfrequenz beträgt in diesem AusfUhrungsbeispiel denn auch 221,8 kHz. Die Divisoren der ganzzahligen Teiler 2 und 3» die erforderlich sind, um daraus die erwünschten Signalisierungsfrequenzen herzuleiten, sind mit diesen Frequenzen zusammen in der Spalte 2 bzw. 1 der Tabelle A wiedergegeben.

TABELLE A

Signalisierungs-	ganzzahliger	Subteiler mit	die	■	3
frequenz	Teiler	gebrochenem	Teiler
		Divisor
1633	136	11 1/3
1^77	150	12 1/2
			2
1336	166	13 5/6
1204	184	15 1/3
941	236	19 2/3
852	260	21 2/3
770	288	24
697	318	26 1/2

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Bevor der Tongenerator in Einzelheiten beschrieben wird, wird zunächst auf die angewandte Logik eingegangen.

Die im AusfUhrungsbeispiel dargestellte Anwendung des Tongenerators in einem Tondrucktastentelephonapparat bringt mit sich, dass der Tongenerator zum Betrieb bei einer Versorgungsspannung von 2,7 Volt und einem Versorgungsstrom von 10 mA geeignet sein muss· Zu diesem Zweck sind alle logischen Schaltungen mit Hilfe von Injektionslogik verwirklicht. Eine derartige Logik ist in der älteren Anmeldung P 22 2k 51k beschrieben.

Das Grundelement, aus dem alle in Injektionslogik ausgeführten Schaltungen aufgebaut sind, ist in Fig. 2a wiedergegeben und besteht aus einem Mehrkollektortransistor 14 ohne Widerstände, für die annähernd gilt, dass die Basis an eine Einheitsstromquelle 15 angeschlossen ist. Wird die Eingangsklemme 16 leitend mit Erde verbunden, was in der folgenden Beschreibung damit angedeutet wird, dass der Eingangsklemme 16 ein niedriges Signal zugeführt wird, so wird der Strom aus der Stromquelle 15 nach Erde abgeleitet und der Transistor "\k ist gesperrt. Etwaige an die mit den Kollektoren verbundenen Ausgangsklemmen 17 und 18 angelegte Ströme können dann nicht abgeleitet werden, was in der folgenden Beschreibung derart angegeben wird, dass die Ausgangsklemmen 17 und 18 ein hohes Signal abgeben. Wird der Eingangsklemme 16 ein hohes Signal zugeführt, so fliesst der Strom aus der Stromquelle 15 über den Basisemitterübergang des Transistors Ik nach Erde, während die den Ausgangsklemmen 17 und 18 zugeführten Ströme über den Kollektoremittertibergang nach Erde

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fHessen. Die Ausgangsklemmen 17 und 18 geben dann ein niedriges Signal ab. Dieses als eine Umkehrstufe arbeitende Grundelement wird mit dem in Fig. 2b dargestellten Symbol angedeutet. Es ist in der Injektionslogik verboten, mehrere Eingänge direkt miteinander zu verbinden.

Ein UND-Gatter wird in dieser Logik durch Verbinden zweier Leiter miteinander - wie in Fig. 2c dargestellt - verwirklicht. Nur wenn A und B hoch sind (also über A oder B kein Strom fliesst), liefert die Ausgangsklemme ein hohes Signal (kann keinen Strom abgreifen). Dies bedeutet, dass das Signal an der Ausgangsklemme der logischen Beziehung A.B der den Eingängen zugeführten logischen Signale A und B entspricht.

In Fig. 2d ist ein in dieser Logik ausgeführtes ODER-Gatter dargestellt. Die den Eingangsklemmen zugeführten logischen Signale A und B werden durch die Umkehrstufen 19 und zu Ä und B invertiert. Darauf werden diese Signale in dem von dem miteinander verbundenen Ausgängen der Umkehrstufen und 20 verwirklichten UND-Gatter zu Ä.B zusammengestellt und über die Umkehrstufe 21 in das Ausgangssignal A+B umgewandelt .

Mit der in den Fig. 2b bis 2d wiedergegebenen Umkehrstufe, dem UND-Gatter und dem ODER-Gatter können auf die bekannte Weise alle komplexeren logischen Elemente, wie bistabile Elemente, verwirklicht werden. Die in der Schaltung angewandten bistabilen Elemente enthalten jeweils einen Setzeingang S, einen Triggereingang T₁ einen Bedingungseingang D, einen Signalausgang Q und einen inversen Signalausgang Q. Ein dem Setzeingang S zugeführtes hohes Signal bringt das Element

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in den Einstellzustand, der dadurch gekennzeichnet wird, dass der Signalauegang Q ein hohes Signal liefert. Ein dem Bedingung seingang D zugeführtes hohes bzw. niedriges Signal wird zu dem Zeitpunkt, zu dem ein dem Triggereingang T zugeführtes Signal von hoch nach niedrig geht, das bistabile Element setzen bzw, rückstellen können. Die Verbindung des inversen Signalauganges Q eines bistabilen Elementes mit dem Bedienungseingang D ergibt auf die bekannte Weise einen Zweiteiler,

In Fig. 3 ist der Teiler 2 mit einstellbarem ganzzahligem Divisor nach der Erfindung detailliert dargestellt. Der Subteiler 4 enthält vier kaskadengeschaltete und als Zweiteiler ausgeführte bistabile Elemente 22 bis 25, Der Triggereingang T des Elementes 22 ist mit der Ausgangsklemme des nicht in dieser Figur dargestellten Impulsoszillators 1 verbunden und die Triggereingänge T der Elemente 23 bis 25 sind an die Signalausgänge Q der diesen vorangehenden Elemente 22 bis Zk angeschlossen. Der vom Oszillator an die Klemme 13 abgegebene Impulszug ist in Fig. 4a wiedergegeben. Die daraus nacheinander durch Zweiteilung in den Elementen 23 bis 25 abgeleiteten Signale sind in den Fig. 4b bis 4e wiedergegeben.

Der Subteiler 5 mit festem Divisor ist an den Subteiler k mit einstellbarem Divisor angeschlossen. Der feste Divisor dieses Subteilers 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel gleich zwölf gewählt. Um diesen Divisor zu verwirklichen, enthält der Subteiler 5 vier auf nachstehend beschriebene Weise gegenseitig verbundene bistabile Elemente 26, 27, 28 und 29, von denen die Elemente 26 und 29 als Zweiteiler geschaltet sind.

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Da die Eingänge der in Injektionslogik ausgeführten Elemente gegenseitig nicht direkt miteinander verbunden sein dürfen, werden zum Erhalt mehrerer identischer Ausgänge, an die Eingänge getrennt angeschlossen werden können, die Umkehrstufen bis 3^ verwendet, wobei diese an denjenigen Signalausgang Q oder denjenigen inversen Signalausgang Q der bistabilen Elemente 25, 26 und 27 angeschlossen sind, die in bezug auf die gewünschten Signale die invertierten Signale abgeben.So ist beispielsweise die Umkehrstufe 30 an den inversen Signalausgang Q des Elements 25 angeschlossen, um den mit den Ausgängen der Umkehrstufe 30 verbundenen Triggereingängen T der Elemente 26, 27 und 28 ein Signal zuzuführen, das mit dem vom Signalausgang Q des Elements 25 abgegebenen Signal identisch ist.

Weiter sind zum Erhalt eines derartigen Signals für den Bedingungseingang D des Elements 27, dass die Elemente 26, und 28 einen Sechsteiler bilden, die Umkehrstufen 35, 36 und vorgesehen. Dabei ist die Umkehrstufe 35 ^an die Umkehrstufen und 33 angeschlossen, um an ihren Ausgang die logische ODER-Funktion der den Umkehrstufen 32 und 33 zugeführten logischen Signalwerte abzugeben. Genauso ist die Umkehrstufe 36 an die Umkehrstufen 31 und 3^ angeschlossen, um an ihren Ausgang die logische ODER-Funktion der den Umkehrstufen 31 und 3^ zugeführten logischen Signalwerte abzugeben. Die Umkehrstufe ist an den Ausgang der Umkehrstufe 35 und an den inversen Signalausgang Q des bistabilen Elements 28 angeschlossen, um an ihren Ausgang die logische NICHT-UNO-Funktion der.ihrem Eingang zugeführten logischen Signale abzugeben, und die Ausgänge

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der Umkehrstufen 36 und 37 sind mit dem Bedingungseingang D des Elements 27 verbunden, um diesem Eingang die logische UND-Funktion der von den Umkehrstufen 36 und 37 abgegebenen Signale zuzuführen. Weiter ist der Signalausgang Q des Elements 27 Ober die Umkehrstufe 3U an den Bedingungseingang D des Elements 28 angeschlossen.

Ausgehend vom eingestellten Zustand der bistabilen Elemente 26 bis 29 wird die Wirkungsweise des Subteilers 5 an Hand der Fig. 4f bis kj erörtert, wobei in Fig. 4f das in Fig. he wiedergegebene Ausgangssignal des Subteilers h mit verkleinertem Zeitmasstab abermals dargestellt ist.

Der eingestellte Zustand der Elemente 26 bis 28 veranlasst die Umkehrstufe 35» die Umkehrstufe 36 und die Umkehrstufe 37 zum Abgeben eines hohen Signals, wodurch dem Bedingungseingang D des Elements 27 gleichfalls ein hohes Signal zugeführt wird.

Die zum Zeitpunkt t₁ (Fig. kf) auftretende negative Flanke bewirkt dadurch, dass das Element 26 zurückgestellt wird, dass das Element 27 im gesetzten Zustand bleibt und dass das Element 28 zurückgestellt wird, wie in den Fig. 4g, kh. und ke wiedergegeben. Das Rückstellen des Elements 26 bewirkt den Wechsel des Ausgangssignals der Umkehrstufe 35 von hoch nach niedrig, wodurch das Rückstellen des Elements 28 fürs erste das von der Umkehrstufe 37 abgegebene hohe Ausgangssignal nicht beeinflusst. Die im Zeitpunkt t„ auftretende negative Flanke bringt das Element 26 in den gesetzten Zustand, wodurch das Ausgangssignal der Umkehrstufe 35 wieder hoch wird. Dieses hohe Ausgangssignal veranlasst zusammen mit dem vom

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inversen Signalausgang Q des Elements 28 abgegebenen hohen Signal den Wechsel des Ausgangssignals der Umkehrstufe 37 von hoch nach niedrig, wodurch dem Bedingungseingang D des Elements 27 ein niedriges Signal zugeführt wird. Die im Zeitpunkt t« auftretende negative Flanke bringt dadurch sowohl das Element 26 als auch das Element 27 in den RUckstellzustand. Weil sowohl das Element 26 als auch das Element 27 gleichzeitig rückgestellt werden, ändern die von den Umkehrstufen und 36 abgegebenen Signale ihren Wert nicht. Nur wechselt das dem Bedingungseingang D des Elements 28 zugefUhrte Signal von niedrig nach hoch. Die zum Zeitpunkt tr auftretende negative Flanke wird dadurch die Elemente 26 und 28 in den gesetzten Zustand bringen. Da das Element 26 gesetzt wird, wechselt das Ausgangssignal der Umkehrstufe 36 von hoch nach niedrig, wodurch das dem Bedingungseingang D des Elementes 27 zugeführte Signal niedrig bleibt, trotz der Tatsache, dass durch das Setzen des Elementes 28 das Ausgangssignal der Umkehrstufe 37 hoch geworden ist. Die im Zeitpunkt t_ auftretende negative Flanke bringt das Element 26 in den RUckstellzustand, wodurch das von der Umkehrstufe 36 abgegebene Signal hoch wird und dem Bedingungseingang D des Elements 27 eine hohes Signal zugeführt wird. Die zum Zeitpunkt t^ auftretende negative Flanke bringt das Element 26 und das Element 27 in den gesetzten Zustand, Die drei Elemente 26, 27 und 28 sind dann alle gesetzt, so dass vom Zeitpunkt t„ an der Zyklus der Zustände den die genannten Elemente nacheinander durchlaufen, wiederholt wird. Der vom Element 28 abgegebene Impulszug hat dadurch

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eine sechsmal kleinere Impulswiederholungsfrequenz als die Impulswiederholungsfrequenz des vom Subteiler k abgegebenen Impulszuges· Da der Triggereingang T des als Zweiteiler geschalteten bistabilen Elementes 29 an den Signalausgang Q des Elements 28 angeschlossen ist, ist die Impulswiederholungsfrequenz des vom Element 29 abgegebenen Impulszuges 12mal kleiner als die Impulswiederholungsfrequenz des vom Subteiler k abgegebenen Impulszuges, wie in Fig, kj wiedergegeben.

Zum Erhalt eines digitalen Signals mit annähernder Sinuswellenform enthält der Subteiler 5 ein Gewichtungsnetzwerk 38, an das die Umkehrstufen 32 und 3^ und der inverse Signalausgang § des Elements 29 angeschlossen sind. Das Gewichtungsnetzwerk 38 enthält einen in Fig. 5& wiedergegebenen Gatterkreis zur Bildung von Signalen, die die Phasen der annähernden. Sinuswelle bestimmen, und einen daran angeschlossenen in Fig. 5b wiedergegebenen Stromquellenkreis, mit dem die Amplituden der annähernden Sinuswelle bestimmt werden.

Die von den Umkehrstufen 32, 3k und vom inversen Signalausgang Q des Elements 29 abgegebenen Signale gelangen an die Eingangsklemmen ko, k~\ und k2 des in Fig. 5a wiedergegebenen Gatterkreises, welche Signale in den Fig. 6a, 6b und 6c dargestellt sind·

An diese Eingangsklemmen sind die Umkehrstufen k3 _t kk und 45 angeschlossen, um mehrere identische SignalausgBnge pro Eingangsklemme zur Verfügung zu haben und so zu verhindern, dass Eingänge der daran angeschlossenen Umkehrstufen direkt miteinander verbunden werden würden. Aus den von den Umkehrst uf en k3, kk und 45 abgegebenen Signalen werden die den·

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Exngangsklemmen 40, 41 und 42 zugefUhrten Signale mit Hilfe der Umkehrstufen 46, 47 und 48 wiedergewonnen.

Da die Ausgänge der Umkehrstufen 43, 47 und 48 miteinander verbunden sind, wird an der Umkehrstufe 50 die logische UND-Funktion des inversen Signals des in Fig. 6a wiedergegebenen Eingangssignals und der in den Fig. 6b und 6c wiedergegebenen Eingangssignale erzielt, welches Signal in Fig. 6d dargestellt ist. Nachdem dieses Signal nacheinander in den Umkehrstufen 50 und 53 invertiert ist, gelangt es unverändert an die Ausgangsklemme 53-1·

Da die Ausgänge der Umkehrstufen 47 und 48 miteinander verbunden sind, wird der Umkehrstufe 51 die logische UND-Funktion der in den Fig. 6b und 6c wiedergegebenen Eingangssignale zugeführt, welches Signal in Fig. 6e dargestellt ist und nach der anschliessenden Invertierung in den Umkehrstufen und 54 den Ausgangsklemmen 54-3 unverändert zugeführt wird.

Die Umkehrstufe 49 bildet zusammen mit den an den Eingang dieser Umkehrstufe angeschlossenen Umkehrstufen 44 und 46 ein ODER-Gatter, wodurch diese Umkehrstufe an beiden Ausgängen die logische ODER-Funktion des in Fig. 6a wiedergegebenen Eingangssignals und ein durch Inversion des in Fig. 6b dargestellten Eingangssignals gewonnenes Signal bildet. Ein erster Ausgang der Umkehrstufe 49 ist zusammen mit einem Ausgang der Umkehrstufe 48 an den Eingang der Umkehrstufe 52 angeschlossen, um der Umkehrstufe 52 die logische UND-Funktion des von der Umkehrstufe 49 abgegebenen Signals und das in Fig. 6c wiedergegebene Eingangssignal zuzuführen. Dieses in Fig. 6f wiedergegebene Signal wird nach anschliessender

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Invertierung in den Umkehrstufen 52 und 55 den Ausgangsklemmen 55-4 unverändert zugeführt.

Ein zweiter Ausgang der Umkehrstufe 49 ist zusammen mit einem Ausgang der Umkehrstufe 45 an die Umkehrstufe 56 angeschlossen, um die invertierte logische UND-Funktion des von der Umkehrstufe 49 abgegebenen Signals und ein durch Inversion aus dem in Fig. 6c wiedergegebenen Eingangssignal abgeleitetes Signal an die Ausgangsklemmen 56-4 abzugeben. Das an die Ausgangsklemmen 56-4 abgegebene Signal ist in Fig. 6g dargestellt.

Der Ausgang der Umkehrstufe 47 ist zusammen mit dem Ausgang der Umkehrstufe 45 an eine Umkehrstufe 57 angeschlossen, um die invertierte logische UND-Funktion des Eingangssignals 6b und ein durch Inversion des in Fig. 6c wiedergegebenen Eingangssignals gewonnenes Signal an die Ausgangsklemmen 57-3 abzugeben. Dieses Signal ist in Fig. 6h wiedergegeben. Weiter sind die Ausgänge der Umkehrstufen 43, 45 und 47 an eine Umkehrstufe 58 angeschlossen, um die invertierte logische UND-Funktion der durch Inversion aus den in den Fig. 6a und 6c wiedergegebenen Eingangssignalen abgeleiteten Signale und des in Fig. 6b wiedergegebenen Eingangssignals abzugeben, welches Signal in Fig. 6± wiedergegeben ist.

Wie aus den Fig. 6d bis 6i ersichtlich ist, werden durch die Umkehrstufen 53 bis 58 in bezug aufeinander symmetrisch liegende Impulse mit gleichen Impulswiederholungsfrequenzen und verschiedener Impulsdauer abgegeben, wobei die Dauer der Impulse ungerade Vielfache von ungefähr einem Zwölftel der Impulsdauer des vom Subteiler 5 abgegebenen

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Impulszuges beträgt. Pro Zeitraum des vom Subteiler 5 abgegebenen Impulszuges werden hierdurch zwölf annähernd gleichmassig über 360° verteilte Phasen gekennzeichnet.

Zum Erhalt einer in diesen Phasenmomenten geänderten sich einer Sinuswellenform annähernden Amplitude sind die Umkehrstufen 53, 5^» 55, 56, 57 und 58 mit einer Ausgangsklemme 53-1, drei Ausgangsklemmen 5^-3, vier Ausgangsklemmen 55-^» vier Ausgangsklemmen 56-^, drei Ausgangsklemmen 57-3 bzw, einer Ausgangsklemme 58-1 versehen, die an den in der Fig. 5b wiedergegebenen Stromquellenkreis angeschlossen sind. Dieser Kreis enthält sechzehn parallel geschaltete Stromquellen, die auf sechs Gruppen von einer, drei, vier, vier, drei bzw, einer Stromquelle(n) mit der Bezeichnung 595 60-62; 63-66; 67-71; 72-75 bzw, 76 verteilt sind. Von jeder Gruppe ist nur eine Stromquelle dargestellt. Jede Stromquelle enthält einen ersten Transistor 59-1, 60-1, ... 76-1, und einen damit in Reihe geschalteten Transistor 59-2, 60-2,.., 76-2. Alle Stromquellen sind in Reihe mit einem Widerstand 77 zwischen die Klemmen 78 und 79 einer nicht dargestellten Speisespannungsquelle geschaltet. Zwischen diese Klemmen ist weiter ein aus den Widerständen 80 und 81 aufgebauter Spannungsteiler geschaltet, dessen Mittelabgriff mit den Basen aller Transistoren 59-1, 59-2, ... 76-1, 76-2 verbunden ist. Die Spannung des Mittelabgriffes des Spannungsteilers 80j 81 ist derart gewählt, dass alle Transistoren 59-1 bis 76-1 einen identischen Konstantstrom führen. Die Ausgangsklemmen 53-1 bis 58-1 des Gatterkreises sind über die Eingangsklemmen 59-3 bis 76-3 an zwischen den Kollektoren der Transistoren 59-1» 60-1, ... 76-1

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und den Emittern der'Transistoren 59-2, 60-2, ... 76-2 angebrachte Verbindungen angeschlossen. Ist das einer Eingangsklemme, z.B. 59-3, zugeführte Signal hoch, so fliesst der Strom von der Hauptstrombahn des Transistors 59-1 über die Haupt strombahn des Transistors 59-2 über Widerstand 77 nach Erde ab. Dieser Strom verursacht dann Über dem Widerstand 77 einen Spannungsabfall. Ist das der Eingangsklemme 59-3 zugeführte Signal niedrig, so fliesst der Strom von der Haupt strombahn des Transistors 59-1 über die Eingangsklemme 59-3 und die damit verbundene Umkehrstufe 59 nach Erde ab, wodurch dieser Strom keinen Beitrag zur Spannung über dem Widerstand 77 liefern kann. Da die Umkehrstufen 53 bis 58 mit den in den Fig. 6d bis 6i wiedergegebenen Signalen eine, drei, vier, vier, drei bzw. eine Stromquelle steuern, wird über dem Widerstand 77 das in Fig. 7 dargestellte sinusförmige Spannungssignal gebildet, das nur die (i2n+i)te (mit n= 1, 2, 3» ···) Harmonischen enthält.

Durch Anbringen eines Kondensators 83 parallel zum Widerstand 77 ergibt sich ein Tiefpassfilter, das die Harmonischen abschwächt, wodurch die von der C.C,I,T.T. gestellte Anforderung betreffs des Pegels dieser Harmonischen erfüllt wird. Das sinusförmige Spannungssignal kann zwischen den Klemmen 82 und 79, die die in den Fig. 1 und 3 wiedergegebene Ausgangsklemme 10 bilden, abgegriffen werden.

Zum Erzeugen der vier im hohen Frequenzband liegenden Signalfrequenzen müssen die bei diesen Frequenzen in der Tabelle A, Spalte 2 wiedergegebenen Divisoren des Teilers 2 unter Steuerung der von der Frequenzwähler'anordnung 12 dem

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- 19 - PHII.63'·«9.

Steuereingang 8 zugefUhrten Signale eingestellt werden können. Da der Divisor des Subteilers 5 gleich zwölf ist, muss für die im hohen Frequenzband liegenden Signalisierungsfrequenzen der Divisor des Subteilers k auf die ersten vier in Spalte der Tabelle A wiedergegebenen Werte eingestellt werden, Zu diesem Zweck ist der Subteiler k mit dem in Fig. 3 wiedergegebenen Programmiemetzwerk 8k versehen. Dieses Programmiernetzwerk enthält die Leiter 85 bis 91, die über ein durch die an diese Leiter angeschlossenen Umkehrstufen 92 bis 98 und die daran angeschlossenen Umkehrstufen 99 gebildetes ODER-Gatter 100 zusammen mit der Eingangsklemme 13 an eine Umkehrstufe 101 angeschlossen sind. Diese Umkehrstufe 101 ist über eine Umkehrstufe 102 mit den Setzeingängen S der bistabilen Elemente 22, 23 und 2k verbunden. Mit Hilfe dieses Programmiernetzwerkes 8^ ist es möglich, in den Augenblicken, in denen der Subteiler k eine der Zählstellungen elf bis sechzehn einnimmt, ein RUckstellsignal abzuleiten, das dazu benutzt wird, den Subteiler k in eine durch die Setzstellung der Elemente 22 bis 25 bedingte Ausgangsstellung zurückzustellen.

Zu diesem Zweck sind die inversen Signalausgänge der Elemente 22, 23 und 2k an die Eingänge der Umkehrstufen 103, "\0k und 105 angeschlossen, sind die Ausgänge der Umkehrstufe 103 mit den Leitern 86, 87 und 90 verbunden, sind die Ausgänge der Umkehrstufe '\0k mit den Leitern 85, 86 und 87 und verbunden, sind die Ausgänge der Umkehrstufe 105 mit den Leitern 88, 89, 90 und 91 verbunden und ist d^r Signalausgang Q des Elements 25 mit dem Ausgang des ODER-Gatters 100, verbunden, wobei jeder Verbindungspunkt ein UND-Gatter bildet. Das

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- 20 - PHX.53'"9.

Rückstellsignal wird bei hohem Signal am Eingang 13 gewonnen, wenn sowohl einer der Leiter 85 bis 91 über das ODER-Gatter als auch der Signalausgang Q des Elements 25 ein hohes Signal abgibt. Von der Ausgangsstellung des Subteilers k ausgehend wird nach neun an die Eingangsklemme 13 gelegten Impulsen der Signalausgang Q des Elements 25 hoch (Fig. he), und die Anschlussweise des Subteilers k an das Programmiernetzwerk 8k ergibt, dass danach wie in den Fig. kh bis kc wiedergegeben, alle vom Subteiler k an den Leiter 85 gelegten Signale für den dem Subteiler k zugeführten elften Impuls hoch sind, die den Leitern 86 und 87 zugeführten Signale für den dem Subteiler k zugeführten zwölften Impuls hoch sind, die den Leitern 88 und 89 zugeführten Signale für den dem Subteiler h zugeführten dreizehnten Impuls hoch sind, die dem Leiter 90 zugeführten Signale für den dem Subteiler h zugeführten vierzehnten Impuls hoch sind und die dem Leiter 91 zugeführten Signale für den dem Subteiler k zugeführten fünfzehnten Impuls hoch sind, während durch den sechzehnten Impuls alle Elemente 22 bis 25 des Subteilers k gesetzt sind, da der Subteiler k einen Zählzyklus durchlaufen hat.

Zum Erhalt des für eine bestimmte Signalfrequenz erforderlichen gebrochenen Divisors des Subteilers U werden unter Steuerung der von der Frequenzwähleranordnung 12 auf näher zu erörternde Weise Steuersignale erzeugt, mit deren Hilfe zwei von acht in gewissen Zählstellungen des Subteilers h erzeugten RUckstellsignalen ausgewählt werden und diese ausgewählten Rückstellsignale werden unter Steuerung der vom Subteiler 5 abgegebenen Signale derart angeordnet, dass sie

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- 21 - ρΐΐ>^τ.6:3^9.

abwechselnd in einer bestimmten zeitlich bedingten Reihenfolge auftreten.

Dazu sind im Programmiernetzwerk Sk die Eingangsklemmen 8-1 und 8-2 vorgesehen, an die die Umkehrstufen 106 bzw. 107 angeschlossen sind. An diese Eingangsklemmen 8-1 und 8-2, die die in Fig. 1 dargestellte Steuerklemme 8 bilden, ist die Frequenzwähleranordnung 12 angeschlossen. Diese Anordnung 12 liefert, wenn auf naher zu erörternde Weise eine Taste gedrückt wird, zwei logische Signale an die Eingangsklemmen 106 und 107· Mit Hilfe dieser zwei logischen Signale lassen sich vier Signalzustände unterscheiden, wobei jeder Signalzustand dazu dient, zwei der acht Rückstellsignale auszuwählen. Dies wird dadurch erzielt, dass die Leiter 85 und sowohl an Ausgänge der Umkehrstufe 106 als auch an Ausgänge der Umkehrstufe 107, die Leiter 87 und 88 an Ausgänge der Umkehrstufe 106 und die Leiter 89 und 90 an Ausgänge der Umkehrstufe 107 angeschlossen sind.

Sind die den Eingangsklemmen 8-1 und 8-2 zugeführten Signale beide niedrig, so liefern die Umkehrstufen 106 und 107 hohe Signale. Der Leiter, an denn die vom Subteiler k in einer gewissen Zählstellung zugeführten Signale hoch sind, gibt dann über ODER-Gatter 100 ein hohes Signal ab, das in Verbindung mit dem hohen Zustand des Signalausgangs Q des Elements 25 in der Lage ist, den Subteiler k zurückzustellen. Dies tritt zunächst für Leiter 85 in der Zählstellung elf auf. Durch Beibehalten des niedrigen Zustandes des in Zählstellung elf am Leiter 85 auftretenden Signals auf nachstehend zu erörternde Weise wird in der Zählstellung zwölf des

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- 22 - PIIN. 32h9.

Subteilers k das Signal am Leiter 86 hoch, welches Signal dann in der Lage ist, den Subteiler k rtickzustellen. Beim Zuführen eines niedrigen Signals an beide Eingangsklemmen 8-1 und 8-2 sind somit die in den Zahlstellungen elf und zwölf erzeugten Rückstellsignale ausgewählt.

Ist das der Eingangsklemme 8-1 zugeführte Signal niedrig und das der Eingangsklemme 8-2 zugeführte Signal hoch, so wird nur den Leitern 87 und 88 ein hohes Signal zugeführt. Das den Leitern 85 und 86 zugeführte niedrige Signal hält wegen der als UND-Gatter arbeitenden Verbindungspunkte der Ausgänge der Umkehrstufen 103, "\0k und 105 die an diesen Leitern auftretenden Signale niedrig, so dass die in den ZBhIsteilungen zwölf und dreizehn abgeleiteten Rückstellsignale ausgewählt sind.

Ist das der Eingangsklemme 8-1 zugeführte Signal hoch und das der Eingang ski emine 8-2 zugeführte Signal niedrig, so führt die Umkehrstufe 107 nur den Leitern 89 und 90 ein hohes Signal zu. Die in den Zählstellungen dreizehn und vierzehn abgeleiteten Rückstellsignale sind damit ausgewählt.

Sind die den beiden Eingangskiemrnen 8-1 und 8-2 zugeführten Signale hoch, so wird den Leitern 85 bis 90 ein niedriges Signal zugeführt. Nur das von der Zählstellung fünfzehn abgeleitete Rückstellsignal in Verbindung mit der Rückkehr in die Ausgangslage des Subteilers k in der Zählstellung sechzehn sind damit ausgewählt.

Die Auftrittsreihenfolge der beiden unter Steuerung der Frequenzwähleranordnung 12 ausgewählten Rückstellsignale wird vom Subteiler 5 bestimmt. Von diesem Subteiler 5 ist

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je ein Ausgang der Umkehrstufen 31 und 33 an eine Umkehrstufe 108 angeschlossen, deren Ausgänge mit den Leitern und 91 verbunden sind, und ein weiterer Ausgang der Umkehrstufe 31 ist mit dem Leiter 87 und ein anderer Ausgang mit dem Leiter 89 verbunden, an welchen Leiter gleichfalls ein Ausgang der Umkehrstufe jh angeschlossen ist. Die Wirkungsweise wird an Hand der in den Fig. ka. bis 4k wiedergegebenen Signale näher erörtert.

Wie schon im vorstehenden beschrieben, wird durch jeden vom Subteiler k abgegebenen Impuls (Fig. ^f) der Zustand der Elemente 26 und 27 entsprechend den in den Fig. kg und kh wiedergegebenen Signalen geändert. Aus diesen Figuren ist ersichtlich, dass die der Umkehrstufe 108 zugefUhrten Signale für die Dauer der zwischen den Zeitpunkten t_o, t„; t^, t_; to, t_ und t₁₂, t „ liegenden Zeitintervalle beide hoch sind. Während dieser Intervalle ist das von der Umkehrstufe 108 abgegebene Signal niedrig. Wenn die den beiden Eingangsklemmen 8-1 und 8-2 zugefUhrten Signale niedrig sind, wird für diejenigen Zeitintervalle, für die die Umkehrstufe 108 ein hohes Signal an den Leiter 85 abgibt, dieser Leiter in der Zählstellung elf ein hohes Signal führen, und für die Zeitintervalle, für die die Umkehrstufe 108 ein niedriges Signal an den Leiter 85 abgibt, der Leiter 86 in der Zählstellung zwölf ein hohes Signal führen. Die ZählStellungen des Subteilers k ändern sich zu den Zeitpunkten, zu denen die Rückflanken der der Eingangsklemme 13 zugeführten Impulse auftreten, so dass ein von den Leitern 85 bzw. 86 tib.er ODER-Gatter 100 abgegebenes Signal eich in den Auftritt saugenblicken

3 ^Λ 9 8 i ! / 0 9 U 7

- 24 - FiW.6349.

der elften bzw. zwölften Zählstellung von niedrig nach hoch ändert. Das von der Eingangsklerame 13 der Umkehrstufe 101 zugefUhrte Signal ist dann jedoch niedrig. Um eine halbe Impulswiederholungszeit des der Eingangsklemme 13 zugeführten Impulszuges später wird das der Eingangsklemme 13 zugeführte Signal hoch, wodurch über den Umkehrstufen 101 und 102 ein in Fig. Uk wiedergegebenes hohes Signal den Setzeingängen S der Elemente 22, 23 und 24 zugeführt wird. Dieses Signal bringt den Subteiler 4 in den Anfangszustand zurück.

Wie man aus den Fig. 4g, kh, 4k und 4a ersieht, wird, ausgehend vom Anfangszustand des Subteilers 4, dieser Subteiler zunächst nach elf an der Eingangsklemme 13 ankommenden Impulsen, anschliessend nach zwölf und danach, wie aus den Abbildungen 4g und 4h ersichtlich, nacheinander nach elf, elf, elf, zwölf, elf, zwölf, elf, elf, elf und zwölf pro Zyklus des Subteilers an der Eingangsklemme 13 ankommenden Impulsen rückgestellt. Da der Zyklus des Subteilers 5 gleich dem Zyklus des Teilers ist, beträgt der Divisor dieses Teilers 136, welcher Divisor gemäss Tabelle A aus einer Generatorfrequenz von 221,8 kHz die Signalfrequenz von 1633 Hz herleitet. Der Divisor des Subteilers 4 beträgt über einen Zyklus des Teilers 2 im Mittel 34/3f wie in der Tabelle A Spalte 3 angegeben ist. Da der Subteiler 4 nicht immer bei einer selben Zählstellung rückgestellt wird, sind die in Fig. 4 dargestellten Zeitpunkte t.. bis t₁o nicht regelmässig verteilt. Diese Zeitpunkte sind auch in den Fig. 6 und 7 wiedergegeben. Die Auftrittsreihenfolge der Zeitpunkte ist jedoch derart gewählt, dass die annähernde Sinuswelle spiegelsymmetrisch ist, wodurch keine

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- 25 - PAS. 63^9.

geraden Harmonischen erzeugt werden. Die von der unregelmStssigen Zeitverteilung verursachte Zunahme der Zahl und der Grosse der ungeraden höheren Harmonischen ist so gering, dass die von der C.C,I.T.T. gestellten Anforderungen reichlich erfüllt werden.

Das von der Umkehrstufe 31 dem Leiter 87 zugeführte Signal entspricht dem in Fig. k dargestellten Signal. Dies bedeutet, dass, wenn der Eingangsklemme 8-1*ein niedriges Signal und der Eingangsklemme 8-2 ein hohes Signal zugefUhrt wird, die Leiter 88 und 87 abwechselnd in den Zahlstellungen dreizehn bzw. zwölf des Subteilers k ein hohes Signal führen, mit dem der Subteiler rückgestellt wird. Der Divisor des Subteilers k ist dann im Mittel gleich 25/2, wodurch der Divisor des Teilers 2 gleich 150 ist. Gemäss Tabelle A wird dann ein Signal mit einer Frequenz von 1^77 Hz erzeugt.

Die von den Umkehrstufen 31 und 3^ dem Leiter 89 zugeführten Signale entsprechen dem in Fig, ^g dargestellten Signal und einem durch Inversion des in Fig. 4a dargestellten Signals hergeleiteten Signal, Dies bedeutet, dass nur für die Dauer der Intervalle zwischen den Zeitpunkten t~, t· und t.Q, t... dem Leiter 88 ein hohes Signal zugeführt wird. Gelangt an die Eingangsklemme 8-1 ein hohes Signal und an die Eingangsklemme 8-2 ein niedriges Signal, so wird, da die Leiter 90 und 9I ^auf die oben beschriebene Weise hohe Signale führen, der Subteiler k durch diese Signale nacheinander nach vierzehn, vierzehn, vierzehn, dreizehn, vierzehn, vierzehn} vierzehn, vierzehn, vierzehn, dreizehn, vierzehn und vierzehn

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pro Zyklus des Teilers 2 an der Eingangsklemme 13 ankommenden Impulse rtickgestellt. Der Divisor des Subteilers k ist dann im Mittel gleich 83/6 wodurch der Divisor des Teilers 2 gleich 166 ist. GemEtss Tabelle A wird dann ein Signal mit einer Frequenz von 1336 Hz erzeugt.

Das von der Umkehrstufe 108 dem Leiter 85 zugeführte Signal wird gleichfalls dem Leiter 91 zugeführt. Werden an beide Eingangsklemmen 8-1 und 8-2 hohe Signale angelegt, so wird, wenn die Umkehrstufe 108 ein hohes Signal abgibt, der Leiter nach fünfzehn der Eingangsklemme 13 zugeführten Impulsen ein hohes Signal führen, welches Signal den Subteiler k rückstellt, und, wenn die Umkehrstufe 108 ein niedriges Signal abgibt, der Subteiler k nach sechzehn der Eingangsklemme 13 zugeführten Impulsen in die Ausgangsstellung zurückgekehrt sein. Damit erzeilt man, dass pro Zyklus des Teilers 2 der Subteiler k nacheinander nach fünfzehn, sechzehn, fünfzehn, fünfzehn, fünfzehn, sechzehn; ,fünfzehn, sechzehn, fünfzehn, fünfzehn, fünfzehn und sechzehn der Eingangsklemme 13 zugeführten Impulsen zurückgestellt wird. Der Divisor des Subteilers h ist dann im Mittel gleich k6/3 und der Divisor des Teilers gleich 184. Gemäss Tabelle A wird dann ein Signal mit einer Frequenz von 12O4 Hz abgegeben.

Die Reihenfolge der ZShIStellungen, bei denen der Subteiler k nacheinander zurückgestellt wird, ist auch für die erzeugten Signalisierungsfrequenzen von 1^77» ¹336 und 1204 derart ausgewählt, dass die annähernde Sinuswellenform spiegelsymmetrisch ist, infolgedessen keine geraden Harmonischen erzeugt werden.

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Die im niedrigen Frequenzband des besonderen Signalisierungssystems liegenden Frequenzen werden aus der Oszillatorfrequenz mit Hilfe des ganzzahligen Teiler 3 hergeleitet, welcher Teiler erfindungsgemäss aus einem Subteiler 6 mit gebrochenem einstellbarem Divisor und einem Subteiler 7 mit festem ganzzahligem Divisor aufgebaut ist. Dieser Teiler 3 ist in Fig. 8 detailliert dargestellt. Wie aus der Tabelle A ersichtlich ist, sind die Divisoren, die mit Hilfe dieses Teilers verwirklicht werden müssen, grosser als die des Teilers 2, Dadurch unterscheidet sich der Teiler 3 nach Fig. 8 vom Teiler 2 nach Fig. 3 einerseits darin, dass zwischen den bistabilen Elementen 2h und 25 ein bistabiles Element 109 angebracht ist, dessen Setzeingang S an einen Ausgang der Umkehrstufe 102, dessen Triggereingang T an den Signalausgang Q des Elements Zk, dessen Signalausgang Q mit dem Triggereingang T des Elements 25 und dessen inverse Signalausgang ζ an eine zusätzliche Umkehrstufe 110 angeschlossen ist, und andererseits darin, dass die Subteiler 6 und 7 auf andere Weise mit den Leitern 85 bis 91 als die Subteiler k und 5 verbunden sind und der Leiter 90 nicht an einen Ausgang der Umkehrstufe 107 angeschlossen ist. Abgesehen davon, dass die Eingangsklemmen mit 9-1 und 9-2 entsprechend der in Fig. 1 dargestellten Steuerklemme 9 bezeichnet sind und die in Fig. 1 dargestellte Ausgangsklemme mit 11 bezeichnet ist, sind die übrigen Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie für den Teiler 2 benutzt angedeutet.

Ausser dass vom Signalausgang Q des Elementes 25 ein hohes Signal in den Zählstellungen sechzehn bis zweiunddreissig

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- 28 - PhN.63^9.

ankommt, wird nur in der Zählstellung neunzehn des Subteilers von der Umkehrstufe lOk ein hohes Signal an den Leiter 85 gelegt, werden in der Zählstellung zwanzig des Subteiler 6 hohe Signale von den Umkehrstufen 103 und 104 dem Leiter 86 zugeführt, werden in der Zählstellung einundzwanzig des Subteilers von den Umkehrstufen 103 und 105 dem Leiter 87 hohe Signale zugeführt, wird in der Zählstellung zweiundzwanzig des Subteilers 6 von der Umkehrstufe 105 an den Leiter 88 ein hohes Signal angelegt, werden in der ZShlstellung vierundzwanzig des Subteilers 6 von den Umkehrstufen 103, 104 und 105 hohe Signale an den Leiter 89 gelegt, werden in der Zählstellung vierundzwanzig des Subteilera 6 hohe Signale von den Umkehrstufen und 110 dem Leiter 90 zugeführt und werden in der Zählstellung siebenundzwanzig des Subteilers 6 hohe Signale von den Umkehrstufen ^0h und 110 dem Leiter 91 zugeführt. Diese Leiter werden mit Hilfe der von der näher zu erörternden Frequenzwähleranordnung 12 an die Eingangsklemmen 9-1 und 9-2 abzugebenden logischen Signale ausgewählt, in dem Sinne, dass, wenn die den beiden Eingangsklemmen zugeführten Signale niedrig sind, die Leiter 85 und 86 ausgewählt sind, wenn das an die Eingangsklemme 9-1 gelegte Signal niedrig und das an die Eingangsklemme 9-2 zugeführte Signal hoch ist, die Leiter 87 und 88 ausgewählt sind, wenn das der Eingangsklemme 9-1 zugeführte Signal hoch und das der Eingangsklemme 9-2 zugeführte Signal niedrig ist, der Leiter 89 ausgewählt ist, und wenn die den beiden Eingangsklemmen 9-1 und 9-2 zugeführten Signale hoch sind, die Leiter 90 und 91 ausgewählt sind. Die Reihenfolge, in der von den Leitern der paarweise ausgewählten Leitern 85, 86; £7, 88 und

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- 29 - PnN.03^9.

90, 91 RUckstellsignale abgegeben werden, ist dadurch bestimmt, dass an die Ausgänge der Umkehrstufen 3! und 33 die Leiter und 87 angeschlossen sind und dass an einen Ausgang der Umkehrstufe 31 der Leiter 90 angeschlossen ist. Wie aus den Fig· ^g und 4h ersichtlich, wird nur für die Dauer der Zeitintervalle zwischen den Zeitpunkten t„, t_j t^, t_j to, t_Q und t₁₂, t..,, durch die Umkehrstufen 31 und 33 hohe Signale abgegeben, so dass beim ausgewählten Leiterpaar 85, 86 der Subteiler 6 nach nacheinander zwanzig, neunzehn, zwanzig, zwanzig, zwanzig, neunzehnj zwanzig, neunzehn, zwanzig, zwanzig, zwanzig und neunzehn an der Eingangskiemrne 13 ankommenden Impulsen pro Zyklus des Teilers 3 zurückgestellt wird. Der mittlere Divisor des Subteilers 6 beträgt dann 59/3 und der Divisor des Teilers 3 ist 236. Gernäss Tabelle A erscheint dann eine Frequenz von 9^1 Hz am Ausgang 11,

Auf ähnliche Weise wird beim ausgewählten Leiterpaar und 88 der Subteiler 6 nach nacheinander zweiundzwanzig, einundzwanzig, zweiundzwanzig, zweiundzwanzig, zweiundzwanzig, einundzwanzig} zweiundzwanzig, einundzwanzig, zweiundzwanzig, zweiundzwanzig, zweiundzwanzig und einundzwanzig ankommenden Impulsen an der Eingangsklemme 13 pro Zyklus des Teilers 3 zurückgestellt* Der mittlere Divisor des Subteilers 6 ist dann 68/3 und der Divisor des Teilers 3 ist gleich 260, welcher Divisor gemäss Tabelle A einer der Ausgangsklemme zugeführten Signalfrequenz von 852 Hz entspricht.

Beim Auswählen des Leiters 89 wird der Subteiler 6 nach jeweils vierundzwanzig an der Eingangsklemme 13 ankommenden

Impulsen zurückgestellt. Der Divisor des Teilers 3 ist dann 288,

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- 30 - ΡΗ-Ί.63^9.

was gemäss der Tabelle A einer Signalfrequenz von 770 Hz fur das der Ausgangsklemme 11 zugeführte Signal entspricht.

Die Umkehrstufe 31 steuert den Leiter 90 mit dem in Fig, kg dargestellten Signal an, wodurch beim Auswählen des Leiterpaares 90, 91 der Subteiler 6 nach abwechselnd siebenundzwanzig und sechsundzwanzig an der Eingangsklemme 13 ankommenden Impulsen zurückgestellt wird. Der Divisor des Subteilers 6 ist dann gleich 53/2 und der Divisor des Teilers beträgt 318 wodurch gemäss der Tabelle A die Signalisierungsfrequenz des an der Ausgangsklemme 1 erscheinenden Signals 691 Hz ist.

Die vorgenannte Reihenfolge der ZählStellungen, in denen der Subteiler 6 nacheinander zurückgestellt wird, ist wieder derart gewählt, dass die annähernde Sinuswellenform spiegelsymmetrisch ist.

Die Frequenzwähleranordnung 12, die den Eingangsklemmen 8-1, 8-2 und 9-1, 9-2 die erforderlichen logischen Signale liefert, ist in Fig. 9 dargestellt. Die Anordnung enthält einen aus k kaskadengeschalteten bistabilen Elementen 111, 112, 113 und 114 aufgebauten Zähler 138, Die Ausgangsklemme 13 des Impulsoszillators 1 liefert über die Umkehrstufe 137 Impulse an die Triggereingänge T der bistabilen Elemente 111 bis 11k. Infolgedessen durchläuft der Zähler 138 ständig alle aufeinander folgenden Zählsteilungen. Weiter ist ein Drucktastenschalter 127 vorgesehen, der aus zwei Paaren von je vier einander rechtwinklig überschneidenden Leitern 127-1 bis 127-4 und 127-5 bis 127-8 aufgebaut ist. Ueber jedem Ueberschneidungspunkt (insgesamt sechzehn) der Leiter ist eine nichtdargestellte

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Drucktaste angebracht, die in gedrücktem Zustand die sich normalerweise im Ueberschneidungspunkt kreuzenden Leiter aneinander presst, wodurch diese miteinander leitend verbunden sind. Die inversen Signalausgänge Q der Elemente 111 und sind über ein von den Umkehrstufen 115» 117 und 123 gebildetes ODER-Gatter mit dem Leiter 127-5 gekoppelt, wodurch nur diesem Leiter ein niedriges Signal zugeführt wird, wenn die Elemente 11.1 und 112 in der Setzstellung stehen. Der Signalausgang Q des Eelements 111 und der inverse Signalausgang Q des Elements 112 sind über das von den Umkehrstufen 116, 117 und 12^ gebildete ODER-Gatter mit dem Leiter 127-6 gekoppelt, wodurch diesem Leiter nur dann ein niedriges Signal zugeführt wird, wenn das Element 111 sich in der RUckstellposition und das Element 112 sich in der Setzstellung befindet.

Der inverse Signalausgang Q des Elements 111 und der Signalausgang Q des Elements 112 sind über das von den Umkehrstufen 115, 118 und 125 gebildete ODER-Gatter mit dem Leiter 127-7 gekoppelt, so dass diesem Leiter nur dann ein niedriges Signal zugeführt wird, wenn das Eelement 111 sich in der Setzstellung und das Element 112 sich in der RUckstellposition befindet. Weiter sind die Signalausgänge Q der Elemente 111 und 112 über ein von den Unikehrstufen 116, 118 und 126 gebildetes ODER-Gatter mit dem Leiter 127-8 gekoppelt, so dass diesem Leiter nur dann ein niedriges Signal zugeführt wird, wenn die Elemente 111 und 112 sich beide in der Rückstellposition befinden. Während des Zählvorfjangs des Zählers 138 werden nacheinander den Leitern 127-5 bis 127-8 niedrige Signale zugeführt, die den vier möglichen Kombinationen der

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- 32 - i-tiM.63^9.

Setz- oder Rückstellpositionen der Elemente 111 und 112 entsprechen.

Die Leiter 127-1 bis 127-U sind an die Umkehrstufen 128 bis 131 angeschlossen. Da diese Leiter normalerweise nicht an Erde liegen, gelangen an die Umkehrstufen 128 bis 131 hohe Signale, wodurch sie niedrige Signale abgeben. Beim Drücken einer Taste wird einer der Leiter 127-5 bis 127-8 mit einem der Leiter 127-1 bis 127-^ verbunden. Die mit diesem einen Leiter (127-1 bis 127-^) verbundene Umkehrstufe (128 bis 131 ) gibt ein hohes Signal in dem Augenblick, da der mit dem genannten einen Leiter verbundene Leiter ein niedriges Signal abgibt.

Der Ausgang der Umkehrstufe 13I ist zusammen mit

Ausgängen der an die inversen SignalausgSnge Q der Elemente und 11k angeschlossenen Umkehrstufen 119 und 121 an eine Umkehrstufe 132 angeschlossen. Die Umkehrstufe 132 gibt nur dann ein niedriges Signal ab, wenn die Umkehrstufe 132 ein hohes Signal liefert und die Elemente 113 und 114 beide die Setzstellung einnehmen. Der Ausgang der Umkehrstufe 130 ist zusammen mit dem Ausgang der Umkehrstufe 121 und der Ausgang einer an den Signalausgang Q des Elements 113 angeschlossenen Umkehrstufe 120 an den Eingang einer Umkehrstufe 133 angeschlossen« Die Umkehrstufe 133 gibt nur dann ein niedriges Signal ab, wenn die Umkehrstufe 130 ein hohes Signal liefert, das Element II3 sich in der Rückstellposition befindet und das Element 11^ die Setzstellung einnimmt. Die Umkehrstufe ist zusammen mit dem Ausgang der Umkehrstufe 119 und einem Ausgang einer an den Signalausgang Q des Elementes IIU angeschlossenen Umkehrstufe 122 an eine Umkehrstufe 13^ angeschlossen,

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- 33 - PKN.63^9.

Diese Umkehrstufe gibt nur dann ein niedriges Signal ab, wenn die Umkehrstufe 129 ein hohes Signal liefert, das Element sich in der Setzstellung befindet und das Element 114 die Rückstellposition einnimmt. Die Umkehrstufe 128 ist zusammen mit den Ausgängen der Umkehrstufen 120 und 122 an eine Umkehrstufe 135 angeschlossen, welche Umkehrsttife nur dann ein niedriges Signal abgibt, wenn die Umkehrstufe 128 ein hohes Signal abgibt und die Elemente 113 und 114 sich beide in der Rückstellposition befinden. Während des Zählvorgangs liefern die Elemente 113 und 114 hohe Signale an die Eingänge der Umkehrstufe 132 bis 135» die den vier möglichen Kombinationen der Setz und Rückstellpositionen dieser Elemente entsprechen. Die Umkehrstufen 132 bis 135 sind über ein durch den Verbindungspunkt 136 gebildetes UND-Gatter an den Eingang der Umkehrstufe 137 angeschlossen. Dadurch liefert beim Drücken einer Taste das UND-Gatter 136 für nur eine, für die Taste charakteristische ZBhlstellung des Zählers 138 ein niedriges Signal, Dieses niedrige Signal wird der Umkehrstufe 137 zugeführt, wodurch die über die Oszillatorausgangsklemme 13 zugefUhrten Impulse abgeblockt werden. Der Zähler 138 behält dann für die Dauer des eingedrückten Zustandes der Taste die ausgewählte Zählstellung bei. Die an Ausgänge der Umkehrstufen 120 und 122 angeschlossenen Ausgangsklemmen 141-1 und iki-2 liefern die für die Bingangsklemmen 8-1 und 8-2 des Teilers erforderlichen Signale. Genauso liefern die an die Ausgänge der Umkehrstufe 116 und 118 angeschlossenen Ausgangsklemmen IU2-I und 1U2-2 die für die Eingangsklemmen 9-1 und 9-2 erforderlichen Signale. Beim Freigeben der Taste wird das vom

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- 3h - PHN.53^9.

UND-Gatter 136 abgegebene Signal wiederum hoch und der Zähler 138 zählt wieder ständig die vom Impulsoszillator 1 gelieferten Impulse. Aus Obigem geht hervor, dass beim Drücken einer Taste zwei Signalfrequenzen des besonderen Signalisierungssystems erzeugt werden, wobei in jedem der beiden Frequenzbänder eine Signalisierungsfrequenz liegt. Die beim Drücken einer Taste ausgewählten Frequenzen sind am Ende der mit Hilfe der Taste verbundenen Leiter des Drucktastenschalters in Fig. 9 dargestellt.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1 _v Tongenerator zum Erzeugen einer Anzahl ausgewählter Frequenzen, der einen Impulsoszillator, einen an den Impulsoszillator angeschlossenen Frequenzteiler mit einstellbarem ganzzahligem Divisor zum Ableiten der ausgewählten Frequenzen aus der Impulsoszillatorfrequenz und einen Binär-Digital-Umsetzer zur Bildung digitaler Signale mit angenäherter Sinuswellenform enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der ganzzahlige Teiler einen Subteiler mit einstellbarem gebrochenem Divisor und einen daran angeschlossenen Subteiler mit festem ganzzahligem Divisor enthält, welcher Subteiler gleichzeitig den Binär-Digital-Umsetzer bildet.

2, Tongenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ganzzahlige Teiler ein Programmiernetzwerk umfasst, an das der Subteiler mit einstellbarem gebrochenem Divisor zum Erzeugen von Rüokstellsignalen in bestimmten Zählstellungen dieses Subteilers und eine Frequenzwähleranordnung zum Auswählen einiger der erzeugten Ruckstellsignale je ausgewählte Frequenz angeschlossen sind, und das der Subteiler mit festem ganzzahligem Divisor angeschlossen ist, um die ausgewählten Rückstellsighale in einer bestimmten Reihenfolge und eine dem Divisor des Subteilers mit festem ganzzahligem Divisor entsprechende Anzahl Male pro Zyklus des ganzzahligen Teilers auftreten zu lassen, und das Programmiernetzwerk an den Subteiler mit einstellbarem gebrochenem Divisor zu dem in eine Ausgangsstellung RUckstellenlassen des Subteilers mit einstellbarem gebrochenem Divisor durch jedes auftretende

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Rückstellsignal angeschlossen ist.

3. Tongenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Schaltungsanordnung ausgewählten RUckstellsignale von aufeinanderfolgenden Zählstellungen des einstellbaren Subteilers abgeleitet sind und die Auftrittsreihenfolge der ausgewählten Rückstellsignale derart gewählt ist, dass die annähernde Sinuswellenform spiegelsymmetrisch ist.

4. Tongenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Binär-Digital-Umsetzer eine aus in Reihe mit einem Widerstand parallel geschalteten Stromquellen aufgebaute Gewichtungsanordnung enthält, wobei unter Steuerung der von den ZählStellungen des festen Subteilers hergeleiteten Signale nacheinander acht, vier, eine, keine, eine, vier, acht, zwölf, fünfzehn, sechzehn, fünfzehn und zwölf Stromquelle(n) eingeschaltet sind, wodurch über den Widerstand eine annähernde Sinuswellenform erzielt wird.

5. Tongenerator zum Erzeugen der von der CC,I.T.T. Com.XI im Dokument Nr, 101 empfohlenen Frequenzen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Impulsoszillator zwei einstellbare Teiler mit ganzzahligem Divisor angeschlossen sind, welche Teiler Steuerklemmen mit angeschlossener FrequenzZähleranordnung haben,

6. Tongenerator nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsoszillatorfrequenz 221,8 kHz beträgt und der Divisor eines der einstellbaren ganzzahligen Teiler unter Steuerung der Frequenzwähleranordnung auf 136, 150, 166 und und der Divisor des anderen einstellbaren ganzzahligen Teilers unter Steuerung der Frequenzwähleranordnung auf 236, 260, 288 und 318 einstellbar ist.

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- 37 - PHN-63^9.

7. Tongenerator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Divisoren der Subteiler mit festen ganzzahligen Divisoren gleich zwölf sind, und dass die Zähl steilungen, bei denen ein Subteiler mit einstellbarem gebrochenem Divisor rückgestellt wird, bei einem eingestellten Divisor des ganzzahligen Teiler? von 136 nacheinander 11, 12, 11, 11, 11, 12; 11, 12, 11, 11, 11 und 12 betragen, bei einem Divisor von 150 nacheinander 13, 12, 13, 12, 13, 12; 13, 12, 13, 12, 13 und 12 betragen, bei einem Divisor von 166 nacheinander 1 ^, I'+, Ik, 13, lk, 14; Ik₁ Ik, Ik, 13, Ik und Ik betragen, bei einem Divisor von 184 nacheinander 15» 16, 15, 15, 15» 15, 16, 15, 15, 15 und 16 betragen, bei einem Divisor von 236 nacheinander 20, 19, 20, 20, 20, 20, 19, 20, 20, 20 und 19 betragen, bei einem Divisor von 260 nacheinander 22, 21, 22, 22, 22, 21; 22, 21, 22, 22, 22 und 21 betragen, bei einem Divisor von 288 nacheinander 2k, 2k, 2k, 2k, 2k, 2k j 2k, 2k, 2k, 2k, 2k und 2k betragen, und bei einem Divisor von 318 nacheinander 27, 26, 27, 26, 27, 26; 27, 26, 27, 26, 27 und 26 betragen.

8. Tongenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche in einer Ausführung mit Injektionslogik,

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