DE2504154A1

DE2504154A1 - Verfahren zur erzeugung einer kontinuierlichen schwingung aus einer unregelmaessigen digitalen signalfolge

Info

Publication number: DE2504154A1
Application number: DE19752504154
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl Phys Trissl
Original assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Current assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Priority date: 1975-02-01
Filing date: 1975-02-01
Publication date: 1976-08-05
Also published as: DE2504154B2

Description

Verfahren zur Erzeugung einer kontinuierlichen Schwingung aus einer unregelmäßigen digitalen Signalfolge Die Erfindung betritt ein Verfahren zur Erzeugung einer kontinuierlichen Schwingung aus einer unregelmäßigen digitalen Signalfolge, deren Uebergänge in einem starren Phasenraster liegen, wobei die Frequenz der zu erzeugenden Schwingung der Frequenz des Phasenrasters entspricht.
Bei derartigen Verfahren ist eine Oszillatorschaltung ertorderlich, die in Frequenz und Phase durch das starre Phasenraster, in dem die ankommenden digitalen Signale liegen, synchronisiert wird.
Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse die in dem digitalen Signal stets als Oberwelle enthaltene Frequenz des Phasenrasters mit geeigneten frequenzselektiven Iieln horauszufiltern. Dabei ist es allerdings nötig, einen relativ hohen Aufwand an analogen Mittenln, wie Schwingkreisen, Quarzfiltern zu treiben.
Da mit diesen Mitteln eine exakte Information nur über d..ie Frequenz des Phasenrasters zu erhalten ist, ist es zudem nötig, die Phasenlage der erzeugten Schwingung durch zusätzliche Phasenvergleichsschaltungen nachzuführen (siehe z. B. DT-OS 2 319 638).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung des Problems mit erheblich vermindertem Aufwand und unter Verzieht auf analoge Mittel zu finden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein invertierender Ausgang A1 einer digitalen Gatterschaltung G über eine Laufzeitleitung K von frequenzbestimmender Länge auf einen Eingang E1 desselben Gatters G rückgeführt und daß auf einen zweiten eingang 22 des Gatters G die unregelmäRige digitale Signaliolge gegeben wird, worauf an einem Ausgang A2 des Gatters die kontinuierliche Schwingung zur Vorfügung steht.
Als solche digitale Signalfolge können in einer bevorzugten Anwendung der Erfindung Impulse eines Return-to-Zero-Signals verwendet werden.
Auch für No-Return-to-Zero-Signale kann das beschriebene Verwahren benutzt werden, wenn der Schaltung eine durch Differentiation aus den Übergängen des No-Return-to-Zero-Signals abgeleitete Impulsfolge zugeführt wird.
Diese Differentiation wird nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung dadurch bewerkstelligt, daß das No-Returnto-Zero-Signal über zwei Wege auf je einen Eingang eines Gatters geschickt wird, und zwar über einen direkten und einen verzögerten. Letzterer enthält einen Inverter- und eine Laufzeitleitung KD etwa gleicher Länge wie die der Leitung K zur Erzeugung der kontinuierlichen Schwingung.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß infolge des geringen Bauelementeaufwandes die Realisierung preisgünstig und wegen der ausschließlichen Verwendung digitaler Mittel störunanfällig und störstrahlungssicher ist. Abschirmmaßnahmen können entfallen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt die grundsätzliche Schaltung, ausgeführt mit Hilfe eines SCL-Gatters.
Fig. 2 zeigt die Impulsdiagramme für E1 und E2.
Fig. 3 zeigt die ergänzende Differenzierstufe, wie sie für den Betrieb an einem No-Return-to-Zero-Signal verwendet werden kann.
Das verwendete ECL-Gatter G (z.B. 1/4 MC 10 104) ist ein Oder-Gattor mit zwei Eingängen El und E2, einem inver-tierenden Ausgang A1 und einem michtinvertierenden Ausgang A2.
Ein positiver Impuls an dem Eingang E2 des Gatters G erscheint in derselben Polarität und Zeitdauer auch am nichtinvertierenden Ausgang 4.
Sobald Jedoch in dem Eingangssignal die kontinuierliche Folge von Impulsen unterbrochen wird, da im digitalen Signal logische Nullen übertragen werden (z. B. zum Zeitpunkt tx in Fig. 2), werden bei geeignet bemessener Laufzeitleitung zusätzliche Impulse, genau im richtigen zeitlichen Abstand substituiert. Dies geschieht in der folgenden Weise: Die negative Flanke jedes Impulses am Eingang E2 erscheint nach der Gatterlaufzeit t auch als positive Flanke am in-G vertierenden Ausgang As und - nach einer weiteren Verzögerung #K' der Laufzeit der Leitung K - auch am Eingang E1 des Gatters G (siehe Fig. 2).
Wegen der Oder-Funktion des Gatters G wirkt dieser Ubergang am Eingang E1 genauso, wie wenn er als Bestandteil des Eingangssignals an E2 vorhanden wäre (gestrichelt in Fig. 2 a), wo er aber voraussetzungsgemäß zur Zeit tx fehlt.
Auf dieselbe Weise generiert dieser Ubergang nach erneutem Durchlauf des Gatters G und der Laufzeitleitung K zur Zeit ty einen weiteren, diesmal negativen Übergang am Eingang E1. Ist die Laufzeit #K der Leitung K so bemessen, daß 2 (#G + #K) =1/f gilt, wobei f die Frequenz des starren Phasenrasters der unregermsßigen digitalen Signalfolge am Eingang E2 ist, so bilden die zu den Zeiten tx und ty generierten Übergänge am Eingang Ei einen Impuls, der in seiner Zeitdauer und Phasenlage relativ zum Phasenraster den sonstigen Impulsen der unregelmäßigen digitalen Signalfolge am Eingang E2 entspricht.
Er wird über die Oder-Wirkung des Gatters der unregelmäßigen Signalfolge hinzugefügt.
Der Vorgang wiederholt sich solange, bis ein am Eingang E2 eintreffender Impuls (z. B. zur Zeit tz in Fig. 2) den gerade am Eingang 31 entstehenden Impuls überschreibt und damit ggfls.
auch eine Feinkorrektur der Phase der am Ausgang A2 entstandenen kontinuierlichen Schwingung vornimmt.
Wie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet, kann mit Hilfe einer am Ausgang A1 angebrachten, variablen Fapazitä- C ein Feinabgleich der Freilauffrequenz der Schaltung vorgenommen werden.
Die Frequenzstabilität der beschriebenen Schaltungsanordnung ist sehr gut, da die Laufzeit #K einer Leitung, z. B. eines Koaxialkabels sehr stabil ist. Die Laufzeit tG des Gatters G fällt, auch wenn diese in geringer Weise temperaturabhängig ist, dennoch wegen ihres kleineren Anteils an der Gesamtlaufzeit #k + kaum ins Gewicht.
Bei Anwendung der erfindung auf No-Return-to-Zero-Signale ist, wie beschrieben, der in Fig. 1 gezeigten Schaltung eine Differenzierstufe vorzusetzen. Fig. 3 zeigt eine solche, an sich bekannte Differenzierschaltung. Diese Version bietet sich im Zusammenhang mit der Erfindung vor allem deshalb an, weil zu ihrer Realisierung erstens die verwendete Laufzeitleitung kD in ihrer Länge etwa gleich der in Fig. 1 verwendeten Laufzeitleitung K ist und zweitens die beiden verwendeten Gatterfunktionen G1 und G2 in dem für Fig. 1 vorgeschlagenen integrierten Baustein MC 10 104 mit enthalten sind.
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Erzeugung einer kontinuierlichen Schwingung aus einer unregelmäßigen digitalen Signalfolge, deren ubergänge-in einem starren Phasenraster liegen, wobei die Frequenz der zu erzeugenden Schwingung der Frequenz des Phasenrasters entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß ein invertierender Ausgang (A1) einer digitalen Gatterschaltung (G) über eine Laufzeitleitung (K) von frequenzbestimmender Länge auf einen Eingang (E1) desselben Gatters (G) rückgeführt ist, daß auf einen zweiten Eingang (E2) des Gatters (G) die unregelmäßige digitale Signalfolge gegeben wird und daß an einem Ausgang (A2) des Gatters die kontinuierliche Schwingung zur Verfugung steht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als unregelmäßige digitale Signalfolge die Impulse eines Return-to-Zero-Signals verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als unregelmäßige digitale Signalfolge die durch Differentiation aus den Ubergängen eines No-Return-to-Zero-Signals abgeleitete Impulsfolge verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Differentiation unter Venrendung einer Laufzeitleitung (KD) etwa gleicher Länge wie bei der Laufzeitleitung in Anspruch 1 erfolgt.