DE2345756A1

DE2345756A1 - Nach dem kompressionsprinzip arbeitender reihen-parallel-kodierer

Info

Publication number: DE2345756A1
Application number: DE19732345756
Authority: DE
Inventors: Alain Manoury; Francois Marcel
Original assignee: Alcatel CIT SA
Current assignee: Alcatel CIT SA
Priority date: 1972-09-15
Filing date: 1973-09-11
Publication date: 1974-03-21
Also published as: SE393718B; JPS4970548A; LU68406A1; US3935569A; IE38230L; DK134839C; DK134839B; DE2345756C2; IE38230B1; IT1006087B; CA1018290A; GB1418838A; NL7312736A

Description

G 2774

C0MPA(2*IE INDIJSTEIEIJjEDES TEIECOMMüNIGATIONS CIT-ALCATEL 12, rue de la Baume, 75008 PARIS (Frankreich)

NACH DEM KOMPRESSIONSPRINZIP ARBEITENDER REIHEN-PARALLEL-KODIERER

Die Erfindung gehört in den Bereich der numerischen Kodierer, bei denen eine elektrische Spannungsstufe durch eine bestimmte Anzahl von Binärelementen ausgedrückt wird, von denen jedes eine bestimmte Wertigkeit hat. Sie betrifft einen Kodierer, der nach dem Kompressionsprinzip arbeitet, bei dem mehrere gerade Abschnitte mit nach einer geometrischen Reihe mit dem Verhältnis 1 % 2 abnehmender Neigung vorliegen und die Abschnitte selbst im Verhältnis von 2 : 1 anwachsen; bei diesem Kodierer wird eine Spannungsstufe durch ein Vorzeichen-Binärelement, eine erste Binäreleinentgruppe zur Bestimmung des Abschnitts und eine zweite zur Bestimmung der Lage der Spannungsstufe auf dem Abschnitt kodiert. Der

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Hauptanwendungsbereich liegt in der Kodierung von Abtastproben, die dem Sprachfrequenzstrom bei TelefontTbertragungen mit Hilfe von Pulskodemodulation (PCM) entnommen werden.

Um eine Telefonspannungsstufe in PCM zu kodieren, ist angesichts der kurzen zur Verfügung stehenden Zeit (etwas weniger als 3,9/us) bei 30 Kanälen die Verwendung eines Reihen-Parallel-Kodierers vorteilhaft, weil er schneller arbeitet als ein Kodierer mit schrittweiser Näherung, und deshalb das Einspeichern von Analogproben nicht notwendig ist.

Bei einem bekannten nach dem Kompressionsprinzip arbeitenden Reihen-Parallel-Kodierer enthalt eine erste Untereinheit, die die Nummer des Abschnitts liefert, eine erste Kette von Schwelldetektoren, die nach einer geometrischen Reihe gestuft sindj eine zweite Untereinheit, die die Stelle der Spannungsstufe auf dem vorbestimmten Abschnitt liefert, enthält eine zweite Kette von Schwelldetektoren, die nach einer arithmetischen Reihe gestuft sind.

Die Erfindung verwendet eine einzige Kette von nach einer arithmetischen Reihe gestuften Schwelldetektoren, durch die nacheinander die Nummer des Abschnitts und dann die Stelle der Spannungsstufe auf dem Abschnitt bestimmt wird, wobei die Speisung der einzigen Kette von Schwelldetektoren entsprechend dem im ersten Arbeitsgang bestimmten Abschnitt geregelt wird«

Es sei beispielsweise eine Skala von Spannungsstufen

angenommen, die von 0 bis + 4000 mV geht; nach dem Kompressionsprinzip ergeben sich acht Abschnitte, an deren oberen

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Klemmen 31,25 mV - 62,50 mV - 125 m V - 250 mV - 500 mV usw. liegen? Jeder Abschnitt ist seinerseits in 16 untereinander gleichgrosse Schritte unterteilt.

Im folgenden werden ein erstes Jaisfuhrungsbeispiel eines erfindungsgemässen, nach obigem Prinzip· arbeitenden Reihen-Parallel-Kodierers beschrieben und darauf ein zweites Ausfuhrungsbeispiel, das im Verhältnis zum ersten in seinem Aufbau etwas verändert ist und bestimmte Vorteile bietet.

In Fig. 1 wird ein vereinfachtes Schaltbild des ersten Ausfuhrungsbeispiels gezeigt.

Pig. 2 erläutert die Bedeutung eines in Fig. 1 verwendeten Symbols.

Fig. 3 zeigt den Aufbau einer Untereinheit, die zum Schaltbild gemäss Fig. 1 gehört.

Fig. 4 stellt ein erstes Zeitdiagramm dar, in dem die Veränderung der wichtigsten logischen Signale und gewisser Parameter im Verlauf eines Kodierzyklus für einen Spannungswert gemäss dem ersten Ausfuhrungsbeispiel dargestellt wird.

Fig. 5 zeigt ein zweites Zeitdiagramm, das der Arbeitsweise gemäss einem zweiten AusfUhrungsbeispiel entspricht.

Die Fig. 6 und 7 beinhalten ein vereinfachtes Schaltbild bzw. ein Schaltbild einer Untereinheit, die zur Fig. 6 gehört. In dieser Fig. sind Veränderungen vorgenommen worden, die auf die Fig. 1 und 3 übertragen werden müssen, um eine Arbeitsweise gemäss dem Zeitdiagramm laut Fig. 5 zu erhalten.

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Zur Schaltung gemäss Fig. 1 gehören 15 Schwelldetektoren B1, B2 - ... B15, deren Schwellwerte von einem Ewisohtn einem Punkt Ad (oben) und einem Punkt Bd (unten) liegenden Spannungsteiler geliefert werden und zu denen nach einem ersten Widerstand r1 fünfzehn gleiche Widerstände r in Reihe geschaltet sind, deren Wert etwa 20 Ohm "beträgt.

Der Punkt Ad erhält durch einen Verstärker N mit dem Verstärkungsfaktor +1 eine Spannung, die im Punkt O eines Analogmultiplexers M1 vorliegt.

Die Organe B1 ... B15 erhalten parallel ein Eingangssignal VK, das auf einer Eingangsklemme K vorhanden ist, entweder durch einen Verstärker G1 mit dem Verstärkungsfaktor +1 oder durch einen Verstärker G8 mit dem Verstärkungsfaktor +8, Am Ausgang liefert jedes dieser Organe ein Signal, das durch eine Ordnungszahl 1, 2 ... 15 gekennzeichnet ist.

Jedes der Organe Bi (Fig. 2) wird aus zwei Komparatoren bi, b'i mit Plus- und Minuseingang gebildet, deren Plusausgänge gemeinsam in einem zwei benachbarten Widerständen r gemeinsamen Punkt liegen und deren Minusausgang mit dem Ausgang des Verstärkers G8 verbunden ist, wobei der Minuseingang von b^fi mit dem Ausgang des Verstärkers G-1 verbunden ist. Der Komparator bi wird durch ein logisches Signal F eingeschaltet, der Komparator b'i durch das komplementäre logische Signal F. Die Ausgänge der beiden Komparatoren bi und b'i sind miteinander verbunden und liefern ein Ausgangssignal, das mit i bezeichnet ist,

/♦Q9812/11A6

Am Punkt Bd wird eine Spannung empfangen, die durch einen Verstärker J mit dem Verstärkungsfaktor +1 übertragen wurde, dessen einer Pluseingang über einen Widerstand r3 an Masse liegt. Der Widerstand r3 kann von einem Strom durchflossen werden, der vom Punkt Ad aus über ein Analoggatter TT und einen in Reihe geschalteten Widerstand r2 geliefert wird. Ist das Analogtor TT durchlässig, weil es ein Befehlssignal Q1 = 0 erhalten hat, so ist die Spannung im Punkt Bd halb so gross wie die Spannung im Punkt Ad· Ist das Analogtor /T gesperrt, weil es ein Signal Q1 = 1 erhalten hat, so ist die Spannung im Punkt Bd gleich 0.

Die Ausgangsimpedanzen der Verstärker ΓΓ und J sind sehr niedrig und kleiner als 1 Ohm,

Der Minuseingang eines Vergleicherverstärkers R mit je einem Minus- und Pluseinang ist mit dem Ausgang von Gf8, der Pluseingang von R mit dem Punkt Bd verbunden. Der Ausgang S von R führt zur Klemme D einer Kippschaltung BS, die von anderer Stelle ein Taktsignal HS erhält und an ihrem Ausgang ein Vorzeichen-Binärelement QS liefert.

Ein Logikteil L, in dem das Signal QS ankommt und in das die Ausgänge 1, 2, 3 ··· 15 führen, liefert die Signale P und Ψ, die Abschnittbinärelemente A, B, C» die Stellen-Binärelemente W, X, Y, Z und das Steuersignal Q1·

Der Analogmultiplexer M1 besitzt 16 Analogeingänge, Die von 1 bis 5 numerierten Eingänge (nicht mit den Ausgängen

/»0981 2 / 1 1 A 6

der Organe B1 "bis B5 zu verwechseln) empfangen gemäss einer geometrischen Reihe entwickelte Spannungen von +V/16 bis +V (z.B. von +250 mV "bis + 4OOO mV). Die Eingänge 6 bis 8 erhalten +V/4, +V/2 bzw. +V. Die Eingange 9 bis 13 bekommen die gemäss einer geometrischen Reihe gebildeten Spannungen von -V/16 bis -V (-25OmV bis -4OOO mV). Die Eingänge 14 bis 16 erhalten die Spannungen -V/4, -V/2 bzw. -V.

Die Eingänge 1 bis 5 und 9 bis 13 entsprechen den fünf Abschnitten mit der geringsten Wertigkeit (Verstärkungsfaktor 8); die Eingänge 6 bis 8 und 14 bis 16 entsprechen den drei Abschnitten mit der höchsten Wertigkeit (Verstärkungsfaktor 1).

Der Ausgangspunkt O des Analo graul tiplexe rs M1 ist entsprechend einem auf die Eingänge AO, A1, A2, A3 angewendeten Kode mit einem der sechzehn Eingänge verbunden. AO empfängt das Signal QS; zu A1 führt der Ausgang eines Gatters Ü1, auf das das Signal A sowie ein Taktsignal HM gegeben wird; A2 empfangt das Signal B* A3 empfängt das Signal C.

Gemäss Pig. 3 enthält der Logikteil L die folgenden

Elemente:

Neun bistabile D-Kippschaltungen: BF (sie empfangt einen Taktimpuls HF) C8, C4, C2, C1 (sie empfangen alle vier ein Taktsignal HT) P1, P2, P3, P4 (sie empfangen alle vier ein Taktsignal HQ);

elf Exklusiv-ODER-Schaltungen, TT1 bis N11 und z-.'oi dazugehörige ODER-Schaltungen V2, V3;

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einen Multiplexer M2, dessen Eingänge E, IOA, HB, IOB, HC, IOC mit den Ausgängen der fünf ersten der oben erwähnten Kippschaltungen verbunden sind, (der Eingang HA empfängt eine dauernde logische 1) und dessen Ausgange ZA, ZB, ZC mit den Eingängen eines Kodetunwandlers T1 bekannter Bauart verbunden sind, der die Eingangsdaten des reflektierten Binärkodes in einen natürlichen Binärkode (A, B, C) umwandelt, der die Stelle des Abschnitts bestimmt. An Hand der Eingänge des Mul~ tiplexers M2 ist ersichtlich, dass zur Bestimmung des Abschnitts (Bits Jk₉ B, C) lediglich die nach geometrischer Reihe 1, 2, 4, 8 arbeitenden Schwelldetektoren wirksam sind;

einen Kodetunwandler T2 bekannter Bauart, der die Eingangsdaten (Ausgänge der Kippschaltungen P1 bis P4) des reflektierten Binärkodes in einen natürlichen Binärkode (W, X, Y, Z) umwandelt, durch den die Stelle zuf dem Abschnitt bestimmt wird.

Die Schaltungen N1 bis N11 haben als Eingangsgrössen die folgenden Signale:

H1 QS,4 · N5 4,12 18 1,3

N2 QS,2 N6 6,2 H9 5,7

H3 QS,1 K7 10,14 H10 9,11

N4 QS,8 N11 13,15

Die Ausgänge von N6 und N7 sind mit den Eingängen eines ODER-Schaltkreises U2 verbunden; die Ausgange von IT8 bis N11 sind mit den Eingängen eines ODER-Schaltkreises U3 verbunden.

409812/1U6 ^#/*

Ein UND-Gatter U4 ist mit einem Eingang mit der Klem me Q von C4 und mit einem anderen Eingang mit der Klemme Q von C1 verbunden.

Die neun Kippschaltungen sind in folgender Weise
miteinander verbunden:

Eingang D

BP Ausgang N2

C 8 Ausgang N4

C4 Ausgang N1

C 2 Ausgang N2

C1 Ausgang N3

P1 Ausgang N4

P2 Ausgang N5

P3 Ausgang U2

P4 Ausgang Ü3

BP liefert die Signale P und P, die im Schaltbild
gemäss Pig. 1 auftauchen; die Kippschaltung C1 liefert das Signal Q1, das ebenfalls in Pig. 1 vorhanden ist.

Das Taktsigna.1 HM wird auf die Kippschaltungen BP, C2 und C8 gegeben, wodurch diese auf Null gestellt werden, und auf die Kippschaltungen C4 und C1, die auf 1 gestellt
werden.

Der Multiplexer M2 ist bekannt: es handelt sich um einen dreifachen bipolaren Umkehrer, der die folgende Punktion hats

/.Q9812/1U6

Ausgang Q	Ausgang Q
	E
HC	IOA
HB, U4
	IOB
Signal Q1	U4
	T2
T2
	T2
	T2

	ZA	Si	ZB	ZC	2345756
	ΙΟΛ	ΙΟΒ	IOC
E	Ι1Δ	HB	nc
O
1

Pig. 4 stellt ein Zeitdiagramm dar, in dem die Taktsignale HM, HS, HP, HT und HQ sowie die Spannungswerte an den Punkten Ad und Bd während eines Kodierzyklus gezeigt sind.

Der Ablauf der Arbeitsgänge gestaltet sich wie folgt:

Anfänglich stellt das Signal HM = 0 die Kippetufen C1 und C4 auf 1 ein und die Kippstufen BP, C8 und C2 auf 0. Daraus ergibt sich für Λ = 1, B=O, C=O und P = 0. Da das Gatter U1 durch HM = 0 gesperrt ist, empfängt der Analogmultiplexer M1 A=O, B=O, C=O und sein Ausgang 0 zeigt die Spannung + oder - V/16 (je nach dem Vorzeichen der im vorhergehenden Zyklus kodierten Probe). Das Analoggatter ist gesperrt, da der Ausgang Q von C1 sich im Zustand 1 befindet: Q1 = 1, Im Punkt Bd liegt ein Potential O vor.

Beim Taktsignal HS wird durch die Kippschaltung BS, die den Zustand des mit dem Verstärker G8 mit dem Verstärkungsfaktor 8 verbundenen Zeichenkomparators Pl registriert (Signal QS), das Vorzeichen der Probe bestimmt.

Wenn P gleich 0 ist, wird auf die Komparatoren B1 bis B15 der Verstärkungsfaktor 1 angewendet.

Bestimmung des Abschnittes. Der Übergang des Signals HM auf 1 liefert am Eingang des Analogmultiplexers M1 den Kode A= 1,B=O, C=O und S=O oder 1, wodurch der

/♦ 0 9 8 1 ? / 1 U 6

Punkt O die Spannung + V erhält, je nach dem Vorzeichen der Probe. In der Fig. 4 wurde angenommen, dass das Vorzeichen der Probe positiv ist. Das Potential im Punkt Bd ist immer noch auf 0.

Das Taktsignal HP bewirkt das Einregistrieren des Zustands des Komparators B2 durch BP. Der Zustand von BP (P=O) wird bestätigt (der Verstärkungsfaktor 1 wird beibehalten) ' oder nicht bestätigt (der Verstärkungsfaktor nimmt den Y/ert 8 an).

Im mit I gekennzeichneten Takt werden durch HT die Kippschaltungen C1, C2, C4» C8 gelesen, die den Zustand der Komparatoren B1, B2, B4 bzw. B8 registrieren.

Bestimmung der Lage auf dem ausgewählten Abschnitt: Die Mummer des Abschnitts (Kode A, B, C) wird auf die Eingänge A1, Δ2 bzw. A3 des Analogmultiplexers M1 gegeben, die Kippschaltung C1 bestimmt Q1, das Befehlssignal für d.is Gatter // , (Q1 = 1 für VK < V/16, Q1 = 0 für VK ~> V/16), die Punkte Ad und Bd erhalten (ggf.) neue Potentiale. Diese neuen Polarisierungen werden wie folgt hergestellt:

Verstärkungsfaktor

	B	C	Ad	Bd	Nr. des Abschnitts
0	0	0	V/16	O	C¹)
0	0	1	V/8	V/16	(2)
0	1	0	V/4	V/8
0	1	1	V/2	V/4	(-)
1	0	0	V	V/2	■ -■ ι

A09812/1146

/ 1

	M	V/4	V/8	23457	5	6
O	1	V/2	V/4	(6)
1	O	V	V/2	(7)
1	1		(8)

Zwischen denlOarmem wurde auf jeder Spannungsstufe die Nummer des oder der entsprechenden Abschnitte gegeben.

Wenn die Zustande der fünfzehn Komparatoren B1 "bis B15 im reflektierten Binärkode festgestellt sind, werden sie in den anderen Kippschaltungen P1 ... P4 im Takt HQ registriert, dann durch den !Codeumwandler T2 auf den Ausgangen W, X, Y, Z» die beim Takt II am Ende des Kodierzyklus gelesen werden, in den natürlichen Bin'drkode umgewandelt.

Zur Illustration der Arbeitsweise des erfindungsgemSssen Apparats werden nachfolgend Tabellen gegeben, die drei besonderen Fallen entsprechen.

1. VK = +100 mV

	HS	HP	mV	8	HT	Ad = 25OmV	HQ
QS	— -\	G =	HF		A = O	Bd = 0	W = O
Ad	= 4000 mV				B = O		X = 1
Bd	= 0				C = O		Y = 1
Q1	= 1				Q1 = 1		Z = O
2.	VK = +400
	HZ	8	HT	Ad = 500mV.	HQ
QS			A = O
Ad	= 4000 mV	B = O	\7 = 1

U09812/1146

Bd = O Q1 = 1

C = 1 Bd = 250 mV
Q1 = 0

X=O Y=O Z = 1

3. VK = +900 mV

HS HF

QS = 1 G = 1

Ad = 4000 mV Bd = 0 Q1 = 1

HT HQ

A = 1 W = O

B=O Ad=IOOOmV X=O

C = 1 Bd= 50OmV Y = 1

Q1 = 0 Z = 1

Die Verwendung einer einzigen Kette von Komparatoren, die mit nach einer arithmetischen Reihe gebildeten Schwellen arbeitet, bei denen in einem ersten Takt nur die Schwellen und Komparatoren benutzt werden, die einer geometrischen Reihe folgen (1, 2, 4, 8), zusammen mit der Tatsache, dass das Potential des unteren Punktes des Spaxmungsteiles (Bd) entweder auf Null oder die Hälfte des Potentials des oberen Punktes (Ad) festgelegt ist, ergibt eine Schaltung, deren Einfachheit offensichtlich ist.

Andererseits erübrigt sich durch das geringe Zeitintervall zwischen HT und HQ (etwa eine MikroSekunde) die Notwendigkeit, die abgetastete Analogstufe zu speichern: denn walirend einer so kurzen Dauer 'ändert sich die Eingangsstufe nur um einen Betrag, der deutlich unter einer Quantifizierungsstufe liegt.

Λ 0 9 8 1 2/ 1 1 A6

Wie bereits gesagt beträgt die Zeit, Über die der Kodierer zur Verschlüsselung einer Eingangsstufe in einem PCM-liultiplexsystem mit 32 Kanälen mit einer Abtastung alle 125 MikroSekunden verfügt, etwa 3f9/U-S, Damit genügend Zeit zur Herstellung der Referenzspannungen zur Verfügung steht, dient der erste Teil des Kodierzyklus, d.h. etwa 40$, als Wartezeit. Die Kodierung erfolgt während des zweiten Teils (etwa 60$) des Zyklus, die durch einen Rechteckimpuls HM ausgefüllt ist. Die verschiedenen Taktzeit sind die folgenden:

HS: fällt zusammen mit dem Beginn des Rechteckimpulses HMj Bestimmung des Vorzeichens der Probe;

HF: Bestimmung der Wahl des Eingangsverstärkers, G = 1 für VK > 500 mV, G = 8 für VK ^- 500 mV.

HT: Bestimmung der Bits A, B, C.

HQ: Lesen der Informationen W, X, Y_f "Z, fällt zusammen mit dem Ende des Rechteckimpulses HM.

Während der verschiedenen Kodierphasen gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das oben gerade in Erinnerung gerufen wurde, stellt das Intervall HF - HT eine Totzeit dar, die deshalb notwendig ist, weil man während der ersten fünf Schritte der geringeren Stufen vom Verstärkungsfaktor 1 auf &en Verstärkungsfaktor 8 am Eingang des Eodierers übergehen muss. Dieser Vorgang aktiviert die Abtasteinginge der Komparatoren, die stark auf die Pluseingange der Eomparatoren einwirken. Die Refernezspannungen an den

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Widerständen r sswischen dem Punkt Ad und dem Punkt Bd werden also gestört und die Nummer des Abschnitts (A, B, C) kann erst gelesen werden, wenn diese Störung verschwunden ist«

Zur Verringerung der Kodierzeit kann ein zweites

AusfUhrungsbeispiel als Variante gewählt werden, die darin besteht, zu Beginn die Kippschaltung (BP) auf den logischen Wert 1 zu bringen, d<h. auf den Verstärkungsfaktor 8 einzustellen. In diesem Fall tritt die oben genannte Störung lediglich bei der Kodierung der letzten drei Abschnitte der höchsten Wertigkeit auf. Während man für den ersten und zweiten Abschnitt bei 250 mV 16 Schritte hat, hat man für den sechsten Abschnitt 16 Schritte bei 500 mV: fUr die Abschnitte 6, 7 und 8 ist die Störung also weniger stark und das Intervall HP - HT kann verringert werden·

In Fig. 5 geht der Rechteckimpuls HM, der um den Wert A. t im Verhältnis zur Fig, 4 verkürzt wurde, lediglich über die Hälfte des Kodierzyklus anstatt Über 60$.

HT wird durch zwei Takte HT₁ und HT₂ ersetzt: HT₁ Lesen der Nummer des Abschnitts von Nr. 1 bis Nr. 5; darauffolgend HT„ - Lesen der Nummer des Abschnitts von Nr. 6 bis Nr, 8.

Da der Apparat anfänglich mit einem Verstärkungsfaktor von 8 arbeitet, ist es möglich, den Kode der fünf ersten Abschnitte unmittelbar nach HS durch den Takt HT₁ zu registrieren, weil keine Analogoperation notwendig ist.

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In diesem Pall wird das Intervall HF - HT. ausgelassen, HT^ fallt mit HF zusammen,

FUr die drei letzten Abschnitte hoher Wertigkeit (6, 7, 8) ist es nötig, den Verstärkungsfaktor wie zuvor zu andern. Hierbei wird die Zeit zwischen dem Lesen der Stelle auf dem Abschnitt (HQ) um das Intervall HT₁ - HT ₂ verkürzt. Dies ist möglich, weil die relative Genauigkeit, die von der Spannung im Punkte Ad in bezug auf die Speisespannung V (4000 mV) erforderlich ist, bei den Abschnitten 6 bis 8 geringer ist als bei den Abschnitten 1 bis 5. Deshalb kann die Erfassungszeit am Punkte Ad verkürzt werden.

Diese Arbeitsweise, die die tatsächliche Kodierzeit verkürzt, bietet noch einen weiteren Vorteil,

Da der Apparat keinen Analogspeicher für die zu kodierende Eingangsstufe besitzt, kann sich diese Stufe während des Kodiervorgangs verändern: daraus ergibt sich eine Verzerrung der kodierten Stufe oder, wenn man will, eine Verschlechterung des Verhältnisses Signal/Rauschen, da die Stufe im Augenblick, wo die Nummer des Abschnitts bestimmt wird (HT, Fig. 1a) nicht dieselbe ist wie im Augenblick, wo die Stelle auf dem Abschnitt (HQ) gelesen wird. Diese Veränderung des Eingangssignals zwischen diesen beiden Augenblicken, die von der jeweiligen Neigung der Eingangssignalkurve abhängt, ist natürlich für hohe Stufen stärker als für schwache. Durch die Verkürzung des Intervalls HT « -

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HQ (Fig. 1b) im Verhältnis zum Intervall HT - HQ (Fig. 1a) wird das Verhältnis Signal/Rauschen bei starken Spannungsstufen verbessert.

In dem Schaltbild gemäss Fig. 6, das der Fig. 1 entspricht, wird ein Komparator C16 hinzugefügt, dessen Pluseingang mit dem Punkt Ad und dessen Minuseingang mit dem Ausgang des Verstärkers G8 verbunden ist. Sein mit 16 bezeichneter Ausgang führt zum Logikteil L.

Im Schaltbild gemäss Fig. 7, das der Fig. 3 entspricht, wird der Ausgang "16" gleichzeitig mit dem Signal QS (Ausgangssignal der Kippschaltung BS, s.Fig. 2) auf den Eingang einer ODER-EXKLUSIV-Schaltung N12 gegeben, deren Ausgang mit der Klemme D der Kippschaltung BF verbunden ist.

Beim Multiplexer M2 handelt es sich um einen Vierfachtyp: neben den Ausgängen ZA, ZB, ZC besitzt er einen Ausgang ZD, den zwei Eingänge HD, IOD entsprechen, die die Taktsignale HT₁ bzw, HT₂ empfangen; daraus ergibt sich, dass die an di& Kippschaltungen C1, C2, C4, C8 weitergeleiteten Taktsignale HT entweder als HT₁ oder als HT₂ ankommen, je nach Stellung des Multiplexers M2, die durch die Wertigkeit des Signals F gegeben ist, das durch die Kippschaltung BF auf den Eingang E des Multiplexers M2 gegeben wird.

In Anwendung des oben beschriebenen Prinzips können am erfindungs gemäss en Apparat zahlreiche 'Änderungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu sprengen.

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Insbesondere können in einer vorteilhaften Variante die Verstärker G1, G8 gemäss den Fig. 1 und 6 mit dem Verstärkungsfaktor 1 "bzw. 8 durch einen einzigen Verstärker ersetzt werden, der entweder mit einem Verstärkungsfaktor 1 oder mit einem Verstärkungsfaktor 8 arbeiten kann. Eine solche Veränderung des Verstärkungsfaktors kann auf bekannte Art und Weise durch Einschalten von Widerständen in eine dem einzigen Verstärker zugeordnete Ge genko pplungs schaltung erzielt werden. Die Umschaltung wird durch Analoggatter erreicht, die ihrerseits durch einen doppelten Schwelldetektor gesteuert werden, der die zu kodierende Analogstufe zur gleichen Zeit erhält, wie der einzige Verstärker mit veränderlichem Verstärkungsfaktor.

Diese technologische änderung ist vorteilhaft, weil sie es erlaubt, die fünfzehn doppelten Komparatoren (B1 ... _#, B15) durch fünfzehn einfache Komparatoren zu ersetzen: so werden erhebliche Einsparungen an Bauteilen vorgenommen.

-Patentansprttche-

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

\\j) Nach dem Kotnpressionsprinzip arbeitender Reihen-Parallel-Kodierer mit mehreren Abschnitten unterschiedlicher Neigung, der für eine Abtastprobe einen ersten Kode liefert, mit dem die Nummer des Abschnitts, darauf einen zweiten Kode liefert, der die Stelle auf diesem Abschnitt bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Kodierer ein einziger Spannungsteiler gehört, der nach einer arithmetischen Reihe geordnete Referenzspannungen liefert und der Komparatoren (B1...B15) zugeordnet ist, die als Schwelldetektoren arbeiten und zwischen einem oberen Punkt (Ad) und einem unteren Punkt (Bd) liegen, sowie logische Mittel (L), mit denen das Potential des unteren Punktes entweder auf Null oder auf ein Potential eingestellt werden kann, das halb so gross ist wie das des oberen Punktes, und mit denen auf den oberen Punkt ein Potential V/2ⁿ gebracht werden kann, wobei V eine Referenzspannung ist und η zwischen 0 und k entsprechend der Stellung k des Abschnitts veränderlich ist.
2. Kodierer gemäss Anspruch 1 mit einem Logikteil, mit dem die Stellung des Abschnitts bestimmt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass zu ihm Logikmittel (Nl, N2, N3, N4, Cl, C2, C4, C8, BF) gehören, mit denen auf den Logikteil lediglich die Ausgangssignale der nach einer geometrischen Reihe angeordneten

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Schwellwertkomparatoren (Bl, B2, B4, B8) gegeben werden, die unter den Schwellkomparatoren (B1...B15) ausgewählt werden, die nach einer arithmetischen Reihe angeordnet sind.
3. Kodierer gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Potential des unteren Punktes einwirkenden Mittel ein Analoggatter (i?) umfassen, das einen Spannungsteiler (r2, r3) ein- oder ausschalten kann, dessen Ursprung im oberen Punkt (Ad) liegt und der mit seinem Endpunkt an Masse liegt.
4. Kodierer gemäss Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, dass zu ihm ein Analogmultiplexer (Ml) gehört, der an sich bekannt ist und nach einer geometrischen Reihe gestufte positive oder negative Spannungen empfängt, sowie Logikeingänge (Al, A2, A3), die Abschnitts-Bits (A, B, C) empfangen, um auf den oberen Punkt eine entsprechende Spannung zu geben.
5. Kodierer gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schwellkomparator aus zwei Vergleicher-Verstärkern (bi, b*i) besteht, deren Ausgänge eine gemeinsame Verbindung besitzen und von denen jeder einen Plus- und einen Minuseingang hat, wobei .die beiden Pluseingänge gemeinsam mit einem Punkt eines aus einer Reihe unter sich gleicher Widerstände (r) gebildeten Spannungsteilers verbunden sind und wobei der Minuseingang des einen Vergleicher-Verstarkers (b^?i) mit dem Ausgang eines Verstärkers mit dem Verstärkungsfaktor 1, der Minuseingang des

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anderen Vergleicher-Verstärkers (bi) mit dem Ausgang eines Verstärkers mit dem Verstärkungsfaktor 8 verbunden ist, wobei die beiden vorgenannten Verstärker die zu kodierende Stufe erhalten und durch die Ausgänge Q bzw. Q einer Kippschaltung (BF) eingeschaltet werden.
6. Kodierer gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zu ihm Logikmittel (BF)-gehören, mit denen der Verstärker mit dem Verstärkungsfaktor 1 zu Beginn eines Kodierzyklus eingeschaltet und dann beibehalten wird, wenn die zu kodierende Stufe einen vorbestimmten Wert überschreitet, oder der Verstärker mit dem Verstärkungsfaktor 8 eingeschaltet wird, falls die zu kodierende Stufe unter diesem vorbestimmten Wert liegt.
7. Kodierer gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zu ihm Logikmittel (16) gehören, mit denen der Verstärker mit dem Verstärkungsfaktor 8 zu Beginn eines Kodierzyklus eingeschaltet wird und mit denen der Verstärker mit dem Verstärkungsfaktor 1 bei einem Taktsignal HF entsprechend der Antwort eines Kotnparators eingeschaltet wird, der auf einem Eingang den Ausgang des Verstärkers mit dem Verstärkungsfaktor 1 und auf einem anderen Eingang eine Referenzspannung erhält.
8. Kodierer gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zu ihm Logikmittel (N12, M2) gehören, mit denen die Nummer des Abschnitts bei einem Taktsignal HT₁ bestimmt werden kann, das mit dem Takt HF zusam-

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menfSllt, wenn die Eingangsstufe auf einem Abschnitt mit geringer Wertigkeit liegt (Nummern 1 bis 5)»oder bei einem späteren Takt HT₂, wenn die Eingangsstufe auf einem Abschnitt mit starker Wertigkeit liegt (Nummern 6 bis 8).

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