DE2539692A1

DE2539692A1 - Digital generation of several signal voltages - involves producing several frequencies and some voltages are given further processing

Info

Publication number: DE2539692A1
Application number: DE19752539692
Authority: DE
Inventors: Joern Dipl Ing Driesner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-09-06
Filing date: 1975-09-06
Publication date: 1977-03-10
Also published as: DE2539692C2

Abstract

The selected signal voltages are given a certain shape and are made available for simultaneous processing. A clock pulse train is generated, with n pulses, in a specified time interval. The clock pulse train simultaneously operates n-1 electronic counters (5-7), each of which delivers a pulse train allocated to one of the different signal voltages. Pulse trains delivered by the counters have different numbers K1, K2.... of pulses per time interval, with these numbers lying between 1 and n-1. Out of these pulse trains m are selected, and the selected pulse trains are converted into voltages with certain shapes and frequencies corresponding to the respective pulse train.

Description

Digitales Verfahren zum Erzeugen von Signalspannungen Die Erfindung bezieht sich auf ein digitales Verfahren zum Erzeugen von n Signalspannungen verschiedener Frequenz, aus denen m Signalspannungen (m < n) ausgewählt, in eine bestimmte Kurvenform gebracht und schließlich zur gleichzeitigen Verarbeitung bereitgestellt werden. Digital method for generating signal voltages The invention relates to a digital method for generating n signal voltages of different Frequency, from which m signal voltages (m <n) are selected, in a certain Curved shape and finally made available for simultaneous processing will.

Sollen mehrere Signalspannungen verschiedener Frequenz gleichzeitig erzeugt werden und geschieht dies in der bisher üblichen Weise mittels RC- oder LC-Sinusoszillatoren, so sind der Verringerung des Raumbedarfs der dafür benötigten Einrichtung Grenzen gesetzt, weil bei höheren Anforderungen an die Frequenzgenauigkeit verhältnismäßig große Kondensatoren oder Spulen benötigt werden. Um aus den erzeugten Signalfrequenzen bestimmte Frequenzen auszuwählen, werden elektrische oder elektromechanische Mittel verwendet, deren Raumbedarf sich kaum verringern läßt.Should several signal voltages of different frequencies be used at the same time are generated and this is done in the usual way by means of RC or LC sine wave oscillators, so are reducing the space required for them Facility set limits because of higher demands on frequency accuracy relatively large capacitors or coils are required. To get from the generated Signal frequencies to select certain frequencies are electrical or electromechanical Means used whose space requirements can hardly be reduced.

Beispielsweise werden in der Technik der Funkfernsteuerungen, die nach dem Frequenzmultiplex-Prinzip-arbeiten, oft tragbare Kommandogeräte eingesetzt, die möglichst klein und leicht sein sollen. Es besteht daher der Wunsch, die Erzeugung und Auswahl von Tonfrequenzen mit-digitalen Schaltungen zu realisieren, die die heutzutage in Form von integrierten Schaltungen wegen ihres geringen Volumens sowie auch wegen ihrer hohen Betriebssicherheit bevorzugt angewendet werden.For example, in the technology of radio remote controls, the work according to the frequency division multiplex principle, often using portable command devices, which should be as small and light as possible. There is therefore a desire to generate and selection of audio frequencies with digital circuits to realize the the nowadays in the form of integrated circuits because of their small volume as well are also preferred because of their high operational reliability.

Aus der Zeitschrift "Elektronik", 1971, Seiten 413 und 414, ist ein digitaler Sinusgenerator bekannt, der eine Folge von periodischen Rechteckschwingungen in eine weitgehend sinusförmige Spannung umwandelt. Den Hauptbestandteil des Sinusgenerators bildet ein rückgekoppeltes Schieberegister mit Serien-Eingang und parallelen Ausgängen. Die Ausgänge des Schieberegisters sind über in ihren Widerstandswerten in bestimmter Weise abgestufte Widerstände mit einem Summenpunkt verbunden, und die nacheinander durch je einen Widerstand fließenden unterschiedlichen Ströme ergeben eine Folge von Spannungsstufen, die einer Sinusschwingung nahekommen.From the magazine "Electronics", 1971, pages 413 and 414, is a digital sine wave generator known, which is a sequence of periodic square waves into a largely sinusoidal voltage. The main component of the sine wave generator forms a feedback shift register with a series input and parallel outputs. The outputs of the shift register are over in their resistance values in certain Way graded resistors connected to a summing point, and those one after the other different currents flowing through each resistor result in a sequence of voltage levels that come close to a sinusoidal oscillation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs anzugeben, bei dem ausschließlich digitale Schaltungsmittel handelsüblicher Bauart angewendet werden können, wobei die Zahl der verwendeten Schaltungsmittel so gering wie möglich sein soll.The invention is based on the object of a method according to the preamble of the main claim, in which exclusively digital circuit means are commercially available Design can be applied, with the number of circuit means used should be as low as possible.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, daß eine Taktimpulsfolge erzeugt wird, die innerhalb eines bestimmten Zeitabschnitts n Taktimpulse hat, daß die Taktimpulsfolge n - 1 elektronische Zählschaltungen gleichzeitig ansteuert und zur Abgabe je einer Impulsfolge veranlaßt, die je einer der verschiedenen Signalspannungen spannungen zugeordnet ist, wobei die von den Zählschaltungen abgegebenen Impulsfolgen voneinander verschiedene Zahlen k1, k2 von Impulsen pro Zeitabschnitt haben und k1, k2 ... Zahlen zwischen 1 bis n - 1 sind, daß aus den von den Zählschaltungen abgegebenen Impuls folgen m Impuls folgen ausgewählt werden und daß die ausgewählten Impuls folgen in je eine Spannung mit der bestimmte ten Kurvenform und der der betreffenden Impuls folge zugeordneten Frequenz umgewandelt werden.According to the invention, this object is achieved in the method mentioned at the outset solved in that a clock pulse sequence is generated within a certain Time segment has n clock pulses that the clock pulse train n - 1 electronic counting circuits simultaneously controls and causes a pulse train to be emitted, each one of the different signal voltages tensions is assigned, where the pulse trains emitted by the counting circuits are different numbers from one another k1, k2 of pulses per time segment and k1, k2 ... numbers between 1 and n − 1 are that the pulse output by the counting circuits is followed by m pulse follow are selected and that the selected pulse follow each in a voltage with the certain th waveform and associated with the pulse sequence in question Frequency to be converted.

Ein Verfahren mit diesen Merkmalen führt zu einer erheblichen Platzreduzierung der zur Durchführung des Verfahrens dienenden Einrichtung. Ein getrennter Frequenz- und Amplitudenabgleich von einzelnen Sinusoszillatoren entfällt dadurch ebenfalls. Wenn die Einrichtung darüber hinaus in CMOS-Technik realisiert wird, ergibt sich außerdem eine erhebliche Stromersparnis gegenüber herkömmlichen analogen Schaltungen. Aufgrund der Stromersparnis können die für die Stromversorgung benötigten Batterien oder Akkumulatoren kleiner und leichter sein. Schließlich wirkt sich auch der Wegfall von Ein- und Ausschwingzeiten, die bei den bisher verwendeten Resonanzkreisen unvermeidbar sind, vorteilhaft aus.A method with these features leads to a considerable reduction in space the institution serving to carry out the procedure. A separate frequency and amplitude adjustment of individual sinusoidal oscillators is also omitted. If the device is also implemented in CMOS technology, the result also a significant power saving compared to conventional analog circuits. Due to the power saving, the batteries required for the power supply or accumulators be smaller and lighter. Finally, the omission also affects of settling and decay times, which are unavoidable with the previously used resonance circuits are advantageous.

In Ausgestaltung der Erfindung kann das Verfahren weiter verbessert werden, indem die Zahl der elektronischen Zählschaltungen dadurch reduziert wird, daß weniger als n - 1 Zählschaltungen eingesetzt werden und daß aus den von diesen Zählschaltungen abgegebenen Impuls folgen weitere Impulsfolgen durch logische Verknüpfungen erzeugt werden.In an embodiment of the invention, the method can be further improved by reducing the number of electronic counting circuits that fewer than n - 1 counting circuits are used and that from those of these Pulse output by counting circuits is followed by further pulse trains through logic operations be generated.

Weitere Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und werden an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten: Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des prinzipiellen Aufbaues einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Schaltungsteils zur Erzeugung von zehn verschiedenen Impuls folgen, Fig. 3 A bis K zehn Impulsschemata, die sich auf die mit A bis K bezeichneten Leitungen in Fig. 2 beziehen, Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Schaltungsteiles zur Erzeugung von hundert verschiedenen Impuls folgen, Fig. 5 L bis P fünf Impulsschemata, die sich auf die mit L bis O bezeichneten Leitungen in Fig. 4 und die mit P bezeichnete Leitung in Fig. 6 beziehen, und Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Schaltungsteils zum auswählen zweier Impuls folgen aus vier Impuls folgen und zum Umwandeln der Impuls folgen in Spannungen einer bestimmten Kurvenform. Further Further details and appropriate configurations of the invention emerge from the subclaims and are based on in the Drawing illustrated embodiments explained in more detail. In the drawing 1 shows a block diagram to illustrate the basic structure a device for performing the method according to the invention, FIG Block diagram of a circuit part for generating ten different pulses Follow, Fig. 3A to K ten pulse schemes that relate to those labeled A to K. Lines in Fig. 2 refer, Fig. 4 is a block diagram of a circuit part to generate a hundred different impulses, Fig. 5 L to P five impulse schemes, which relate to the lines labeled L to O in FIG. 4 and the lines labeled P Referring to the line in Fig. 6, and Fig. 6 is a block diagram of a circuit part to select two impulse follow from four impulse follow and to convert the In voltages, impulses follow a certain curve shape.

In dem in Fig. 1 gezeigten Blockschaltbild einer Einrichtung zum Erzeugen von n Signalspannungen verschiedener Frequenz, aus denen m Signalspannungen (m < n) ausgewählt werden, bezeichnet bezeichnet 1 einen Taktimpulsgenerator, vorzugsweise einen quarzgesteuerten Generator, der im Betriebszustand eine kontinuierliche Taktimpulsfolge von, zum Beispiel rechteckförmigen, Impulsen i liefert. Die Taktimpulsfolge hat innerhalb eines bestimmten Zeitabschnitts tV n Taktimpulse, das sind in dem vorliegenden Beispiel vier Taktimpulse.In the block diagram shown in FIG. 1 of a device for generating of n signal voltages of different frequencies, from which m signal voltages (m < n) are selected, designated 1 denotes a clock pulse generator, preferably a quartz-controlled generator, which in the operating state a continuous Clock pulse train of, for example, rectangular, pulses i supplies. The clock pulse train has n clock pulses within a certain period of time tV, that is, in the present example four clock pulses.

Die von dem Taktimpulsgenerator 1 abgegebene Impuls folge liegt an parallelen Eingängen 2, 3, 4 von n - 1, das heißt von drei elektronischen Zählschaltungen 5, 6 und 7. Jede Zählschaltung gibt eine andere Impulsfolge x, y und z ab, die je einer der verschiedenen Signalspannungen zugeordnet ist. Die Impulsfolgen haben innerhalb eines Zeitabschnitts tV Zahlen k1, k2 von Impulsen, wobei diese Zahlen zwischen 1 und n - 1 liegen.The pulse sequence emitted by the clock pulse generator 1 is present parallel inputs 2, 3, 4 of n - 1, that is, of three electronic counting circuits 5, 6 and 7. Each counting circuit outputs a different pulse train x, y and z, each one of the different signal voltages is assigned. The pulse trains have within a time period tV numbers k1, k2 of pulses, these numbers lie between 1 and n - 1.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bedeutet das, daß die Zählschaltung 5 drei Impulse, die Zählschaltung 6 zwei Impulse und die Zählschaltung 7 einen Impuls innerhalb des Zeitabschnitts tV abgeben.In the present embodiment, this means that the counting circuit 5 three pulses, the counting circuit 6 two pulses and the counting circuit 7 one pulse submit within the time period tV.

Die Impulsfolgen x, y,und z der Zählschaltungen 5, 6 und 7 liegen an je einem Eingang 8, 9 und 10 einer digitalen Auswahlschaltung 11. Während die Zählschaltungen 5 bis 7 drei verschiedenen Signalspannungen zugeordnete Impulsfolgen x, y und z liefern, soll mit der digitalen Auswahlschaltung eine Auswahl nach der Beziehung (n) bzw. 3 getroffen werden. In dem Beispiel nach Fig. 1 enthält die Auswahlschaltung zwei feste Drahtbrücken 12, 13, vergleiche durch Vollinien gekennzeichnete Verbindungen Verbindungen in der Auswahlschaltung, mit denen aus den drei verfügbaren Impuls folgen x, y und z zwei bestimmte Impulsfolgen, nämlich x und y, ausgewählt werden. Die beiden Impulsfolgen x und y stehen dann an zwei Ausgängen 14, 15 der Auswahlschaltung zur Verfügung. Jeder Ausgang ist mit einem digitalen Wandler 16, 17 verbunden. Diese Wandler setzen jede Impulsfolge in eine, zum Beispiel sinusförmige, Schwingung 18, 19 um, deren Periodendauer unter anderem von der Zahl der Impulse der betreffenden Impulsfolge abhängt. Da die Impulsfolgen x und y dauernd erzeugt werden, ergeben sich zwei kontinuierliche Sinusspannungen, die den zu erzeugenden Signalspannungen bestimmter Kurvenform entsprechen. Beide Signalspannungen werden zum Beispiel in einer Additionsschaltung 20 addiert und stehen an einem Ausgang 21 der Einrichtung zur weiteren Verwendung simultan zur Verfügung.The pulse trains x, y, and z of the counting circuits 5, 6 and 7 are located at one input each 8, 9 and 10 of a digital selection circuit 11. While the Counter circuits 5 to 7 three pulse trains assigned to different signal voltages x, y and z deliver, a selection is to be made with the digital selection circuit after the Relationship (s) or 3 are met. In the example of FIG. 1, the selection circuit contains two fixed wire bridges 12, 13, compare connections marked by solid lines links in the selection circuit, with which from the three available impulses follow x, y and z two specific pulse trains, namely x and y, can be selected. The two pulse trains x and y are then available at two outputs 14, 15 of the selection circuit. Each output is connected to a digital converter 16, 17. Put this converter each pulse train into one, for example sinusoidal, oscillation 18, 19 um, whose Period duration, among other things, on the number of pulses in the pulse train concerned depends. Since the pulse sequences x and y are generated continuously, there are two continuous ones Sinusoidal voltages that correspond to the signal voltages to be generated with a specific curve shape. Both signal voltages are added in an addition circuit 20, for example and are available at an output 21 of the device for further use simultaneously to disposal.

Beispielsweise entsprechen die beiden ausgewählten Signalspannungen je einem bestimmten Steuerbefehl, mit dem ein bewegliches Objekt, zum Beispiel ein Kran oder eine Lokomotive, aus der Ferne gesteuert werden kann. Die beiden Signalspannungen werden in diesem Fall als Modulation eines Hochfrequenz trägers übertragen.For example, the two selected signal voltages correspond depending on a specific control command with which a moving object, for example a Crane or locomotive that can be controlled remotely. The two signal voltages are transmitted in this case as modulation of a high frequency carrier.

Während in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 die Signalspannungen beziehungsweise Steuerbefehle fest ausgewählt sind, wird es in anderen Fällen erwünscht sein, die Auswahlschaltung 11 mit von Hand betätigbaren Umschaltmitteln zu versehen, die die eine beliebige Auswahl der Impuls folgen beziehungsweise Steuerbefehle gestatten.While in the embodiment of FIG. 1, the signal voltages or control commands are permanently selected, it is desirable in other cases be to provide the selection circuit 11 with manually operable switching means, the which follow any choice of impulse respectively Allow control commands.

In der Praxis müssen häufig zehn und mehr Signalspannungen verschiedener Frequenz bereitgestellt werden, aus denen dann jeweils nur einige diskrete Signalspannungen auszuwählen sind.In practice, often ten or more signal voltages of different Frequency are provided, from which then only a few discrete signal voltages are to be selected.

Dabei würde sich der Aufwand an elektronischen Zählschaltungen sehr stark erhöhen. Um den Aufwand in vertretbaren Grenzen zu halten, kann das vorstehend beschriebene System folgendermaßen modifiziert werden.This would increase the cost of electronic counting circuits greatly increase. In order to keep the effort within reasonable limits, this can be done above can be modified as follows.

Geht man beispielsweise davon aus, daß n = 10 verschiedene Signalspannungen mit den Frequenzen f1 ... f10 erzeugt werden sollen, so kann das mit verhältnismäßig geringem Aufwand auf der Grundlage des in Fig. 2 gezeigten Blockschaltbildes geschehen. Ein Taktimpulsgenerator 22 liefert eine Taktimpulsfolge entsprechend dem in Fig. 3 A gezeigten Schema, das heißt in einem Zeitabschnitt tV1 zehn, zum Beispiel rechteckförmige, Impulse. Die Taktimpulsfolge wird je einem Takteingang 23, 24, 25 und 26 je einer elektronischen Zählschaltung 27, 28, 29 und 30 zugeführt. Die elektronischen Zählschaltungen sind so beschaffen, daß sie Impuls folgen entsprechend den Impulsschemata in den Fig. 3 B bis 3 E abgeben, das heißt innerhalb eines Zeitabschnitts tV1 liefert der Taktimpulsgenerator 22 zehn Impulse, die Zählschaltung 27 einen Impuls, die Zählschaltung 28 zwei Impulse, die Zählschaltung 29 vier Impulse und die Zählschaltung 30 acht Impulse.If one assumes, for example, that n = 10 different signal voltages are to be generated with the frequencies f1 ... f10, this can be done with proportionally done with little effort on the basis of the block diagram shown in FIG. A clock pulse generator 22 supplies a clock pulse sequence corresponding to that shown in FIG. 3 A, i.e. ten, for example rectangular, Impulses. The clock pulse sequence is one clock input 23, 24, 25 and 26 each electronic counting circuit 27, 28, 29 and 30 supplied. The electronic counting circuits are designed to follow the impulse according to the impulse schemes in the Fig. 3 B to 3 E output, that is, the delivers within a time segment tV1 Clock pulse generator 22 ten pulses, the counting circuit 27 one pulse, the counting circuit 28 two pulses, the counting circuit 29 four pulses and the counting circuit 30 eight Impulses.

Impulse. Die Impulse der Zählschaltungen sind möglichst gleichmäßig über den für neun Taktimpulse des Taktgenerators 22 benötigten Zeitraum verteilt. Ein Zeitraum t. der dem zehnten Taktimpuls entspricht, bleibt bei allen vier Impuls folgen grundsätzlich frei, wodurch eine weiter unten erläuterte Phasensynchronisierung der Zählschaltungen ermöglicht wird.Impulses. The pulses from the counting circuits are as uniform as possible distributed over the period required for nine clock pulses of the clock generator 22. A period t. which corresponds to the tenth clock pulse remains with all four pulses basically follow freely, whereby a phase synchronization explained below the counting circuits is made possible.

Die von den Zählschaltungen gelieferten Impuls folgen nach den Fig. 3 B, 3 C, 3 D und 3 E entsprechen vier verschiedenen Signalspannungen mit vier verschiedenen Frequenzen 1, , f2, f4 und 8. Durch eine logische Verknüpfung von Ausgängen der Zählschaltungen 23 bis 26 mit fünf ODER-Schaltungen 31 bis 35, das heißt durch eine Addition oder Mischung von je zwei Impulsfolgen nach den Fig. 3 B bis 3 E, können weitere fünf Impulsfolgen entsprechend den Fig. 3 F, 3 G, 3 H, 3 I und 3 K erzeugt werden. Als zehnte Impuls folge kann die Taktimpulsfolge dienen.The pulses supplied by the counting circuits follow the Fig. 3 B, 3 C, 3 D and 3 E correspond to four different signal voltages with four different ones Frequencies 1,, f2, f4 and 8. By a logical combination of outputs of the Counting circuits 23 to 26 with five OR circuits 31 to 35, that is, by one Addition or mixing of two pulse trains according to FIGS. 3 B to 3 E, can another five pulse trains corresponding to FIGS. 3 F, 3 G, 3 H, 3 I and 3 K generated will. The clock pulse train can serve as the tenth pulse train.

Nur als Beispiel sei die Erzeugung der neunten Impuls folge nach Fig. 3 K erläutert. Die von der Zählschaltung 30 abgegebene Impuls folge nach Fig. 3 E liegt an einem ersten Eingang 36 und die von der Zählschaltung 27 abgegebene Impulsfolge nach Fig. 3 B an einem zweiten Eingang 37 der ODER-Schaltung 35. An einem Ausgang der ODER-Schaltung 35 steht somit die Summe der Impulsfolgen, das heißt eine Impuls folge nach Fig. 3 K.The generation of the ninth pulse sequence according to Fig. 3 K explained. The pulse sequence emitted by the counting circuit 30 is shown in FIG. 3 E is connected to a first input 36 and the pulse train emitted by the counting circuit 27 3B at a second input 37 of the OR circuit 35. At an output the OR circuit 35 is thus the sum of the pulse trains, that is, one pulse follow according to Fig. 3 K.

Damit Damit die Impulsfolgen nach den Fig. 3 B, 3 C, 3 D und 3 E synchron erzeugt werden und keine gegeneinander phasenverschobenen Impuls folgen addiert werden, gibt zum Beispiel die Zählschaltung 27 an einem weiteren Ausgang 38 ein Synchronsignal ab, das an Synchroneingänge 39, 40 und 41 weitergeleitet wird und eine Synchronisierung der Zählschaltungen herbeiführt. In order to So that the pulse trains according to FIG. 3 B, 3 C, 3 D and 3 E are generated synchronously and not out of phase with one another Impulse follow are added, for example, the counting circuit 27 at another Output 38 emits a synchronous signal which is forwarded to synchronous inputs 39, 40 and 41 and brings about a synchronization of the counting circuits.

Zur Erzeugung von zehn verschiedenen Impuls folgen werden nach Fig. 2 nur ein Taktimpulsgenerator, vier elektronische Zählschaltungen und fünf ODER-Schaltungen benötigt. Allgemein werden also bei Anwendung des binären Zahlensystems von den an sich erforderlichen n - 1 Zählschaltungen nur p Zählschaltungen benötigt, wobei p = 2log (n - 1) ist und der für p erhaltene Wert aufzurunden ist.To generate ten different impulses are shown in Fig. 2 only one clock pulse generator, four electronic counting circuits and five OR circuits needed. In general, when using the binary number system, the n - 1 counting circuits required per se, only p counting circuits are required, with p = 2log (n - 1) and the value obtained for p is rounded up.

Umfaßt die Zahl der zu erzeugenden Signalspannungen zum Beispiel bei einem Dezimalsystem mehrere Dekaden, zum Beispiel zwei, so hat die Einrichtung vorteilhafterweise den in den Fig. 4 und 6 gezeigten Aufbau. Geht man von einem System mit n = 100 verschiedenen Signalspannungen aus, so beträgt der Zeitabschnitt tV2 = 10 tV1. Die von dem Taktgenerator abgegebene Taktimpulsfolge nach Fig. 5 A wird zwei Gruppen 43 und 44 von je vier Zählschaltungen 45 bis 48 beziehungsweise 49 bis 52 zugeführt. Die erste Gruppe 43 wird im folgenden als Zehnergruppe und die zweite Gruppe 44 als Einergruppe bezeichnet. Die Zählschaltungen der Zehnergruppe erzeugen den Zahlen "10", "20", "40" und "80" und die Zählschaltungen der Einergruppe den Zahlen Zahlen "1", n r "2", 4" und "8" entsprechende Impulsfolgen. Zur Erzeugung der den Zahlen "30", "50", "60", "70" und "90" beziehungsweise "2", "5", '16", "7" und "9" entsprechenden Impuls folgen werden analoa zu dem Beispiel in Fig. 2 fünf ODER-Schaltungen je Gruppe 43, 44 von Zählschaltungen verwendet. Die den Zahlen zwischen "11" und '!19", "21" und "29" usw. entsprechenden Impuls folgen werden dadurch gebildet, daß jeweils zwei Impuls folgen an den Ausgängen der Einrichtung nach Fig. 4 addiert beziehungsweise gemischt werden. Soll beispielsweise eine der Zahl "33" zugeordnete Impulsfolge erzeugt werden, so werden die in Fig. 4 mit "30" und "3" bezeichneten Ausgänge mit je einem Eingang einer weiteren, in Fig. 6 dargestellten ODER-Schaltung verbunden. Innerhalb des Zeitabschnitts tV2 gibt der mit "30" bezeichnete Ausgang in Fig. 4 dreißig Impulse entsprechend dem Schema in Fig. 5 M ab. Die Zählschaltung 45 (Fig. 4) hat einen Ausgang 53, der jeweils nach neun Impulsen des Taktimpulsgenerators 42 für die Dauer eines Taktimpulses ein Signal (Fig. 5 N) an einen Eingang 54 der Zählschaltung 49 und an entsprechende Eingänge der Zählschaltungen 50, 51 und 52 abgibt. Nur während der Dauer t10 (Fig. 5 N) dieses Signals können die Zählschaltungen 49 bis 52 an ihren Ausgängen je einen Impuls abgeben, das heißt jeweils nur dann, wenn der zehnte, zwanzigste, dreißigste usw. Taktimpuls des Taktimpulsgenerators an der Reihe ist. Durch Addition der Impulsfolgen nach den Fig. 5 M und 5 0 ergibt sich eine der Zahl "33" entsprechende Impulsfolge nach Fig. 5 P.Includes the number of signal voltages to be generated, for example at a decimal system has several decades, for example two, the device advantageously has the structure shown in Figs. Assuming a system with n = 100 different signal voltages, the time segment tV2 = 10 tV1. the clock pulse train emitted by the clock generator according to FIG. 5A becomes two groups 43 and 44 of four counting circuits 45 to 48 and 49 to 52, respectively. The first group 43 is hereinafter referred to as a group of ten and the second group 44 referred to as a group of singles. The counting circuits of the group of ten generate the numbers "10", "20", "40" and "80" and the counting circuits of the unit group correspond to the numbers Counting Pulse sequences corresponding to "1", n r "2", 4 "and" 8 "to generate the numbers "30", "50", "60", "70" and "90" and "2", "5", '16 "," 7 "and" 9 "respectively Impulse follows analogous to the example in Fig. 2 five OR circuits per group 43, 44 used by counting circuits. The numbers between "11" and '! 19 "," 21 " and "29" etc. corresponding pulse follow are formed by that respectively two impulses are added or added at the outputs of the device according to FIG be mixed. Should, for example, a pulse train assigned to the number "33" are generated, the outputs labeled "30" and "3" in FIG. 4 are denoted by each connected to one input of a further OR circuit shown in FIG. 6. The output labeled “30” in FIG. 4 gives within the time segment tV2 thirty pulses according to the scheme in FIG. 5M. The counting circuit 45 (Fig. 4) has an output 53, which is activated after every nine pulses of the clock pulse generator 42 for the duration of a clock pulse a signal (Fig. 5 N) to an input 54 of the Counting circuit 49 and to corresponding inputs of the counting circuits 50, 51 and 52 gives away. The counting circuits can only during the duration t10 (FIG. 5N) of this signal 49 to 52 each emit an impulse at their outputs, i.e. only then, when the tenth, twentieth, thirtieth, etc. clock pulse of the clock pulse generator is your turn. By adding the pulse sequences according to FIGS. 5 M and 5 0 results a pulse sequence corresponding to the number "33" according to FIG. 5 P.

Ausgänge Ausgänge 55 der Zählschaltungen 45, 49 geben Synchronimpulse an die anderen Zählschaltungen der Einer- beziehungsweise Zehnergruppe ab, die dadurch - analog zu dem Beispiel in Fig. 2 - phasensynchron gesteuert werden. Outputs Outputs 55 of the counting circuits 45, 49 give sync pulses to the other counting circuits of the units or Group of ten, which thereby - analogously to the example in Fig. 2 - phase synchronously being controlled.

Mit einem sich an die Schaltung nach Fig. 4 anschließenden Schaltungsteil (Fig. 6) werden von allen erzeugten Impulsfolgen nur vier Impuls folgen bereitgestellt, von denen dann wahlweise zwei Impuls folgen beliebig kombiniert werden können. Beispielsweise gehört eine Einrichtung nach den Fig. 4 und 6 zu einer Funkfernsteuerung für einen Kran, der durch Gruppen von je sechs verschiedenen Steuerbefehlen in Form von Signalspannungs- beziehungsweise Tonfrequenzkombinationen nach dem 4 (2)-Code gesteuert werden soll. Eine Gruppe von Steuerbefehlen entspricht angenommenerweise je drei Geschwindigkeitsstufen für die Vorwärtsfahrt und die Rückwärtsfahrt des Krans. Für die Steuerung der Kran fahr werden also von den hundert möglichen Impuls folgen nur viermal zwei Impuls folgen benötigt, die zum Beispiel mittels fester Drahtbrücken 57 zwischen den Ausgängen 56 (vgl. auch Fig. 4) und den Eingängen von vier ODER-Schaltungen 58 ausgewählt werden. An den Ausgängen der ODER-Schaltungen 58 liegen somit vier Impuls folgen, die zum Beispiel den Zahlen "33" (vgl. Impulsfolge 5 P in Fig. 5), "46", "59" und "78" entsprechen.With a circuit part connected to the circuit according to FIG (Fig. 6) of all generated pulse trains only four pulse trains are provided, of which two impulse sequences can then optionally be combined as required. For example includes a device according to FIGS. 4 and 6 to a radio remote control for a Crane operated by groups of six different control commands each in the form of signal voltage or audio frequency combinations should be controlled according to the 4 (2) code. A group of control commands is assumed to correspond to three speed levels for moving the crane forwards and backwards. For controlling the crane So out of the hundred possible impulses, only four times two impulses follow follow required, for example by means of fixed wire bridges 57 between the outputs 56 (see also FIG. 4) and the inputs of four OR circuits 58 are selected will. At the outputs of the OR circuits 58 there are thus four pulse sequences, for example the numbers "33" (see. Pulse sequence 5 P in Fig. 5), "46", "59" and Correspond to "78".

Zur Auswahl für die jeweils zwei Impuls folgen umfassenden Tonkombinationen dient eine Ausw-ahleinrichtung 59 (in Fig. 6 durch gestrichelte gestrichelte Linien umrahmter Schaltungsteil) mit zwei digitalen Multiplex-Schaltungen 60, 61, einer Codiereinrichtung 62 und einem elektronischen Speicher 63.Comprehensive tone combinations are available for selection for each of the two impulses A selection device 59 is used (in FIG. 6 by dashed lines dashed Circuit part framed by lines) with two digital multiplex circuits 60, 61, an encoder 62 and an electronic memory 63.

Die Bedienungsperson des Krans gibt den jeweils gewünschten Steuerbefehl in die Codierschaltung 62 ein. In dem Speicher 63 wird der Steuerbefehl in binär codierter Form zwischengespeichert und den Eingängen der Multiplex-Schaltungen 60, 61 zugeführt. Der Speicher 63 ist vorzugsweise so beschaffen, daß er nur in gewissen Zeitabschnitten Steuerbefehle aufnimmt. In den Pausen zwischen diesen Zeitabschnitten vorgenommene Änderungen der Steuerbefehle werden nicht eingespeichert. Diese Maßnahme ist erforderlich, wenn die Tonfrequenzkombinationen nur zu bestimmten Zeiten, den Sendezeiten, ausgesendet werden sollen. In diesem Fall ist es dann auch zweckmäßig, die Zählschaltungen in den Sendepausen abzuschalten, um Strom zu sparen. Ein kurzzeitiges Ein- und Ausschalten der Zählschaltungen ist deshalb möglich, weil die Einrichtung keine Ein-beziehungsweise Ausschwingzeiten hat.The crane operator gives the required control command into the coding circuit 62. In the memory 63, the control command becomes binary coded form and buffered to the inputs of the multiplex circuits 60, 61 supplied. The memory 63 is preferably designed so that it is only in certain Control commands for periods of time. In the breaks between these periods Changes made to the control commands are not saved. This measure is required if the audio frequency combinations are only used at certain times Broadcast times to be broadcast. In this case it is then also advisable to switch off the counting circuits in the transmission pauses in order to save power. A brief one Switching the counting circuits on and off is possible because the device has no settling or decay times.

Entsprechend dem in die Codierschaltung 62 eingegebenen und in dem Speicher 63 zwischengespeicherten Steuerbefehl geben die Multiplex-Schaltungen 60, 61 zwei durch je eine Addition von zwei Impulsfolgen erhaltene Impulsfolgen ab, die je einem Frequenzteiler 64, 65 zugeführt werden. Mit den Frequenzteilern wird folgendes bezweckt. Haben die Frequenz teiler beispielsweise ein Untersetzungsverhältnis von 1 : h, wobei h eine eine gerade Zahl ist, dann wird die an einem Eingang des Frequenzteilers liegende Impuls folge mit größer werdendem h harmonisiert, das heißt die Zahl der Impulse pro Zeitabschnitt verringert sich, und die Impulse verteilen sich gleichmäßiger über den Zeitabschnitt. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, h gleich 4 ... 8 zu wählen, weil dann der Aufwand für die Frequenzteiler in einem günstigen Verhältnis zu der beabsichtigten Wirkung steht.According to the input to the coding circuit 62 and in the Memory 63 temporarily stored control command give the multiplex circuits 60, 61 two pulse trains obtained by adding two pulse trains each, which are each fed to a frequency divider 64, 65. With the frequency dividers aims to do the following. For example, if the frequency divider has a reduction ratio from 1: h, where h is a is an even number, it will be on Pulse sequence lying at an input of the frequency divider is harmonized with increasing h, that is, the number of pulses per time segment is reduced, and so are the pulses are distributed more evenly over the period of time. It has been found to be beneficial proven to choose h equal to 4 ... 8, because then the effort for the frequency divider is in a favorable relationship to the intended effect.

Jeder Frequenzteiler 64, 65 steht ausgangsseitig mit einem Digital-Analog-Wandler 66, 67 (in Fig. 6 durch strichpunktierte Linien umrahmte Schaltungsteile) zum Umformen der Impuls folge in eine, zum Beispiel sinusförmige, Spannung nach Art eines digitalen Sinusgenerators in Verbindung. Jeder Digital-Analog-Wandler enthält ein rückgekoppeltes Schieberegister 68, 69 mit seriellem Eingang und parallelen Ausgängen. An den Ausgängen eines jeden Schieberegisters liegt je ein Bewertungsnetzwerk mit Widerständen 72. Die Netzwerke sind zum Beispiel über eine Summenschaltung 73 miteinander verbunden, deren Ausgang 74 den Ausgang der gesamten Einrichtung bildet. An diesem Ausgang stehen die beiden ausgewählten sinusförmigen Tonfrequenzen simultan zur Verfügung.Each frequency divider 64, 65 has a digital-to-analog converter on the output side 66, 67 (circuit parts framed by dash-dotted lines in FIG. 6) for reshaping the impulse follows in a, for example sinusoidal, voltage in the manner of a digital one Sine generator in connection. Each digital-to-analog converter contains a feedback Shift registers 68, 69 with serial input and parallel outputs. At the exits Each shift register has an evaluation network with resistors 72. The networks are connected to one another via a summation circuit 73, for example, whose output 74 forms the output of the entire device. At this exit the two selected sinusoidal tone frequencies are available simultaneously.

Die Schieberegister 68, 69 haben noch je einen Löscheingang 75, dem über eine Leitung 76 ein Signal zum Ein- beziehungsweise Ausschalten der Digital-Analog-Wandler 66, 67 zugeführt werden kann.The shift registers 68, 69 each have a clear input 75, the A signal for switching the digital-to-analog converter on or off via a line 76 66, 67 can be supplied.

Die Die Bewertungswiderstände 72 müssen in ihren Widerstandswerten derart abgestuft sein, daß die erzeugte Sinusspannung möglichst oberwellenfrei ist. Zur Verringerung des Restoberwellengehaltes kann zwischen der Summenschaltung 73 und dem Ausgang 74 ein Filter, vorzugsweise ein Tiefpaßfilter, geschaltet werden. Die Digital-Analog-Wandler 66, 67 können je nach Ausführung ihrer Bewertungsnetzwerke auch andere, von der Sinusform abweichende Kurvenformen erzeugen. the The evaluation resistors 72 must be in their Resistance values be graded in such a way that the generated sinusoidal voltage as possible is free of harmonics. To reduce the residual harmonic content, between Summing circuit 73 and the output 74 a filter, preferably a low-pass filter, be switched. The digital-to-analog converters 66, 67 can, depending on the design of their Evaluation networks also generate other curve shapes that deviate from the sinusoidal shape.

Die in den Fig. 4 und 6 dargestellte Einrichtung zum Erzeugen von Signalfrequenzen läßt sich vorteilhafterweise mit handelsüblichen integrierten Schaltungen, vorzugsweise in CMOS-Technik, aufbauen.The device shown in Figs. 4 and 6 for generating Signal frequencies can advantageously be used with commercially available integrated circuits, preferably in CMOS technology.

Patentansprüche Claims

Claims

Claims Digital method for generating n signal voltages different frequency, from which m signal voltages (m <n) selected into one brought certain curve shape and finally made available for simultaneous processing are, characterized in that a clock pulse sequence is generated within of a certain period of time ((tv) n clock pulses that the clock pulse sequence n - 1 electronic counting circuits (5, 6, 7) controls simultaneously and for delivery one pulse sequence each causes each one of the different signal voltages is assigned, the pulses emitted by the counting circuits follow one another different numbers k1, k2. of pulses per time segment and k1, k2 ... Numbers between 1 to n-1 are that from those output by the counting circuits Pulse follow m pulse trains are selected and that the selected pulse trains in each case a voltage with the specific curve shape and that of the relevant pulse sequence assigned frequency are converted.

2. Digital method according to claim 1, characterized in that the sinusoidal shape is used as a specific curve shape.

3. Digital method according to claim 1, characterized in that less than n - 1 electronic counting circuits are used and that from the pulses emitted by these counting circuits are followed by further pulses logical links are generated.

4. Digital method according to claim 3, characterized in that only p electronic counting circuits are required, where for p the relationship p = 2log (n-1) applies and the value obtained for p is rounded up.

5. Digital method according to claim 1, characterized in that the voltages with the specific waveform are added to a total voltage.

6. Digital method according to claim 3, characterized in that the logical links by means of two inputs and one output each OR circuits (31 ... 35) are made.

7. Digital method according to claim 1, 3 or 4, characterized in that that an electronic counting circuit (45) a periodically recurring signal for phase synchronization to the other electronic counting circuits.

8. Digital method according to claim 1, characterized in that the pulses assigned to the m selected signal voltages follow before the conversion can be reduced in frequency to a voltage with a specific curve shape.

9. Digital method according to one of claims 1 to 8, wherein the Number n is a decimal number> 9, characterized in that an electronic Counting circuit (45) of a dominant group (43; group of ten) of electronic Counting circuits (45 ... 48) every tenth clock pulse of the clock pulse generator (42) emits a certain signal that the electronic counting circuits (49 ... 52) controls a subordinate group (44; group of units) of counting circuits in such a way that that these emit their pulses only every ten th clock pulse of the clock generator.

10. Digital method according to one of claims 1 to 9, characterized by application to a radio remote control system in which the m signal voltages each correspond to a control command.

11. Device for performing the method according to one of the claims 1 to 10, characterized in that a clock generator is used to generate the clock pulse sequence (1) is present, each with an input (2, 3, 4) of n - 1 electronic counting circuits (5, 6, 7) is connected that each counting circuit has an input on the output side (8, 9, 10) a digital selection circuit (11) is connected that the outputs the selection circuit, each with a digital-to-analog converter (16, 17) for converting a pulse sequence are connected in a voltage of certain waveform and that the outputs of the digital-to-analog converter to a common output of the device are united.

12. The device according to claim 11, characterized in that the digital selection circuit (59) has m multiplex circuits (60, 61) encoded by Control signals can be controlled binary in such a way that they from the at their inputs lying pulse sequences each have a pulse corresponding to the coded control signal follow to your exit.

13. Device for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that the digital-to-analog converters (66, 67) each have a digital sine wave generator with a feedback shift register (68, 69) with series input and parallel Have outputs and that an evaluation network is assigned to the outputs.

14. Device according to claim 13, characterized in that the Outputs of the digital-to-analog converter (66, 67) with the inputs of a summation circuit (73) are connected, the output (74) of which forms the output of the device.

15. Device according to claim 11 or 12, characterized in that that the outputs of the digital selection circuit (11) each have a digital frequency divider (64, 65) are each connected to a digital-to-analog converter (66, 67).