DE2619712A1

DE2619712A1 - Schaltungsanordnung zum automatischen abgleich eines zweidraht-vollduplex- datenuebertragungssystems

Info

Publication number: DE2619712A1
Application number: DE19762619712
Authority: DE
Inventors: Adolf Haass
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-05-04
Filing date: 1976-05-04
Publication date: 1977-11-10
Also published as: NL7704862A; JPS52134316A; BE854266A; BR7702844A; IT1086176B; FR2350742A1; AU2482877A; US4086428A; ZA772650B; DE2619712B2; SE7705123L

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT «5 Unser Zeichen Berlin und München VPA 76 P 2 O 6 9 BRD

Schaltungsanordnung zum automatischen Abgleich eines Zweidraht-Vollduplex-Datenübertragungssystems.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum automatischen Abgleich eines Zweidraht-Vollduplex-Datenübertragungssystems, bei dem ein Sender und ein Empfänger einer Station über zwei Leitungen mit einem weiteren Sender und einem weiteren Empfänger einer anderen Station verbunden ist, wobei der Sender Datensignale abgibt, die über die Leitungen zum weiteren Empfänger der anderen Station übertragen werden, wobei mehrere parallel ge-• schaltete Serienkombinationen vorgesehen sind, über die Teilströme des Senders zum eigenen Empfänger fließen und wobei eine Spannung erzeugt wird, welche der Differenz zweier Ströme proportional ist, von denen der eine vom Sender über den Nachbildungskreis zum eigenen Empfänger und der andere vom Sender über die Leitungen zum . eigenen Empfänger fließt.

Bekannte Leitungsnachbildungswiderstände werden aus mehreren parallel geschalteten Zeitkonstantengliedern mit einstellbaren Kondensatoren und Widerständen gebildet. Bei änderung der Kapazität einer der Kondensatoren und bei Änderung der Widerstände wird nicht nur die Zeitkonstante des betreffenden Zeitkonstantengliedes verändert, sondern auch die Amplitudencharakteristik des Leitungsnachbildungswiderstandes. Durch die gegenseitige Beeinflussung der einzustellenden Kondensatoren und Widerstände ist der gewünschte Abgleich zeitraubend und erfordert ein länger dauerndes iteratives Verfahren. Dieses Verfahren hat somit den Nachteil, daß es nur von geschultern Personal durchführbar ist. Die veränderbaren Kapazitäten werden im allgemeinen mit Festkondensatoren in Verbindung mit Stufenschaltern realisiert, wozu ein relativ großer technischer Aufwand erforderlich ist.

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Wdb 13 Ram/26.4.1976 7θ98Α5/Ο51β

Es wurde bereits eine Schaltungsanordnung vorgeschlagen zum Abgleich eines Zweidraht-Vollduplex-Datenübertragungssystems, bei dem mehrere parallel geschaltete Serienkombinationen vorgesehen sind, über die Teilströme des Senders zum eigenen Empfänger fließen. Diese Serienkombinationen enthalten Zeitstufen und erzeugen Zeitsignale, die eine definierte Phasenlage zu einer Flanke des Datensignals haben und die Beginn und Ende der Teilströme festlegen. Außerdem enthalten die Serienkombinationen je eine Amplitudenstufe, die Amplitudensignale abgeben, deren Amplituden einstellbar sind. Obwohl mit dieser vorgeschlagenen Schaltungsanordnung der Abgleich des Zweidraht-Vollduplex-Datenübertragungssystems sehr erleichtert ist, kann es in manchen Fällen vorteilhaft sein den Abgleich nicht manuell sondern automatisch durchzuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Schaltungsanordnung anzugeben, mittels der der Abgleich eines Zweidraht-Vollduplex-Datenübertragungssystems automatisch durchgeführt v/erden kann.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Kombination der folgenden Merkmale gelöst:

I. Jede Serienkombination enthält eine Amplitudenstufe, deren Verstärkung und/oder Dämpfung von einer Regelspannung abhängig ist. *"

II. Pro Serienkombination ist eine Multiplikationsstufe vorgesehen, die über ihren Ausgang ein multiplikatives Signal abgibt, das dem Produkt der an ihren beiden Eingängen anliegenden Signalen entspricht.

III. An je einem Eingang der Multiplikationsstufen liegt die im Empfänger erzeugte Spannung und an den anderen Eingängen der Multiplikationsstufen liegen Zeitsignale, die während des Auftretens der Datensignale verschiedene Amplituden annehmen.

IV. Pro Serienkombination ist je ein Integrator vorgesehen, der einerseits über dem Ausgang der zugeordneten Multiplikationsstufe das multiplikative Signal erhält und der andererseit die Regelspannung an die zugeordnete Amplitudenstufe abgibt.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zeichnet sich wegen ihres VPA 75 E 2165 70 9 8 4 5/0516

automatischen Abgleichs dadurch aus, daß sie ohne Zeitverlust unmittelbar in Zusammenhang mit Zweidraht-Vollduplex-Datenübertragungssystemen einsetzbar ist, ohne daß die Länge der Leitungen berücksichtigt werden müßte, über die die Daten übertragen werden. 3

Wenn eine relativ niedrige Sendespannung und ein relativ niedriger Innenwiderstand der eigenen Station verwendet werden soll, dann ist es zweckmäßig, daß im Empfänger eine Subtrahierstufe vorgesehen ist, mittels der die Differenz der Ströme gebildet wird, von denen der eine über die Leitungen zum Empfänger fließt und von denen der andere über den Nachbildungskreis zum Empfänger fließt, und daß an den Ausgang der Subtrahierstufe ein Verstärker angeschlossen ist, der die Spannung abgibt, die proportional der Stromdifferenz ist.

Wenn die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung in Analogtechnik aufgebaut wird, ist es zweckmäßig, daß pro Serienkombination je eine Zeitstufe vorgesehen ist, die vom Sender aus gesehen vor der zugehörigen Amplitudenstufe angeordnet ist und die das Zeitsignal einerseits an die betreffende Multiplikationsstufe und andererseits an die Amplitudenstufe abgibt.

Wenn die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung in Digitaltechnik aufgebaut wird, ist es im allgemeinen zweckmäßig, daß pro Serienkombination vom Sender aus gesehen zunächst die Amplitudenstufen und anschließend die Zeitstufen angeordnet sind, daß pro Serienkombination je eine weitere Zeitstufe vorgesehen und mit dem Sender verbunden ist und daß diese weiteren Zeitstufen die Zeltsigna-Ie für die Multiplikationsstufen erzeugen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren 1 bis 8 beschrieben, wobei in mehreren Figuren dargestellte gleiche Gegenstände mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Zweidraht-Vollduplex-Datenüber-

tragungssystems,
Fig. 2 und 3 Details eines in Fig. 1 dargestellten Nachbildungs-

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Widerstandes,

Fig. 4 eine Schaltungsanordnung zürn automatischen Abgleich, bei der im Bereich des Empfängers die Differenz des Leitungsstromes und des Nachbildungsstromes ermittelt wird, Fig. 5 und 6 Signale, anhand derer die Wirkungsweise der in Fig. 4 dargestellten Schaltungsanordnung erläutert wird,

Fig. 7 eine Schaltungsanordnung zum automatischen Abgleich, bei der im Bereich des Empfängers die Differenz der an zwei Brückenwiderständen auftretenden Spannungen ermittelt, wird, Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung zum automatischen Abgleich, bei der pro Serienkombination zwei Zeitstufen vorgesehen sind.

Mit dem in Fig. 1 dargestellten Datenübertragungssystem können Daten einer ersten Station über die Leitungen L1 und L2 zu einer zweiten Station und umgekehrt übertragen werden. Die erste Station besteht aus dem Sender S1, dem Empfänger E1, aus den Widerständen R11, R12, R13 und aus der Regelstufe RG1. Die zweite Station besteht aus dem Sender S2, dem Empfänger E2, aus den Widerständen R21, R22, RZ"3 und aus der Regelstufe RG2. Da die Stationen gleichartig aufgebaut sind, wird im folgenden nur eine Station genauer beschrieben.

Die gleich bemessenen Widerstände R11 und R12 bilden einen ersten und einen zweiten Brückenwiderstand. Ein dritter Brückenwiderstand wird durch die Leitungen L1, L2 und durch die über die Schaltungspunkte P21 und P24 angeschlossenen Bauteile gebildet. Der vierte Brückenwiderstand wird durch den Leitungsnachbildungswiderstand R13 gebildet. In einer Diagonale dieser Brückenschaltung liegt der Sender S1 und an die anderen Diagonalpunkte ist der Empfänger E1 angeschaltet. Ein Vollduplex-Betrieb über die beiden Leitungen L1 und L2 erfordert, daß der Leitungsnachbildungswiderstand R13 möglichst genau jenem Brückenwiderstand nachgebildet wird, der an die Schaltungspunkte P12 und P14 angeschlossen ist.

J5 Fig. 2 zeigt eine Nachbildungsschaltung, die aus drei Serienkombinationen je einer Zeitstufe und je einer Amplitudenstufe gebildet wird. Zwecks einfacherer Darstellung sind nur drei Serienkombina-

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tionen dargestellt, wogegen es in der Praxis vorteilhaft sein kann, mehrere dieser Serienkombinationen.vorzusehen. Die erste bzw. zweite bzw. dritte Serienkombination besteht aus der Amplitudenstufe AS1 bzw. AS2 bzw. AS3 und aus der Zeitstufe ZS1 bzw. ZS2 bzw. ZS3. Diese Serienkombinationen liegen im Leitungsnachbildungskreis, der durch den Sender S1, durch den Schaltungspunkt P14, durch die Serienkombinationen, durch den Schaltungspunkt P11, und durch den in Fig. 1 dargestellten Empfänger E1 gebildet wird, über die einzelnen Serienkombinationen werden Teilströme eingespeist, die über den Schaltungspunkt P11 fließen und sich zu einem Summenstrom F innerhalb des Nachbildungskreises vereinigen. Die Zeitstufen ZS1 bzw. . ZS2 bzw. ZS3 geben Zeitsignale Z1 bzw. Z2 bzw. Z3 ab, die eine definierte Phasenlage zu einer Flanke des Datensignals A haben, das vom Sender S1 aus einerseits an die Leitung L1 und andererseits an den Nachbildungskreis abgegeben wird. Mit den Zeitsignalen Z1, Z2, . Z3 wird Beginn und Ende der Teilströme durch die Serienkombinationen festgelegt.

Beim Abgleich der Nachbildungsschaltung werden die Amplituden -der über die Serienkombinationen fließenden Teilströme mit Hilfe der Amplitudenstufen AS1, AS2, AS3 und mit Hilfe der Regelstufe RG1 derart festgelegt, daß der vom Sender S1 über den Nachbildungswiderstand R13 zum eigenen Empfänger E1 fließende Summenstrom F gleich dem vom Sender S1 über die Leitungen L1 und L2 zum Empfänger fließende Strom D ist.

Die in Fig. 3 dargestellte Nachbildungsschaltung unterscheidet sich von der in Fig. 2 dargestellten Nachbildungsschaltung durch die Anordnung der Zeitstufen und der Amplitudenstufen. Gemäß Fig. 3 sind im Gegensatz zu Fig. 2 die Amplitudenstufen AS1, AS2, AS3 an der dem Sender S1 zugewandten Seite angeordnet und die Zeitstufen ZS1, ZS2, ZS3 sind der dem Empfänger E1 zugewandten Seite angeordnet.

Fig. 4 zeigt eine Schaltungsanordnung zum automatischen Abgleich des in Fig. 1 schematisch dargestellten Nachbildungswiderstandes R13, wobei zwecks einfacherer Darstellung nur zwei Serlenkombina-

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tionen ZS1/AS1, ZS2/AS2 eingezeichnet sind, wogegen in der Praxis im allgemeinen eine größere Anzahl derartiger Serienkombinationen zweckmäßig ist. Es wird davon ausgegangen, daß der Sender S1 das Signal A abgibt, das die zu übertragenden Daten signalisiert. Dieses Signal A wird einerseits über die Leitung L1 zur Gegenstelle übertragen und wird über die Leitung L2 zum Empfänger der eigenen Station zurückgeführt. Da die Leitungen L1 und L2 in nicht dargestellter Weise kapazitiv gekoppelt sind, wird das Signal A verformt, so daß am Eingang der Subtrahierstufe Sü der Strom D ankommt. Die durch die Serienkombinationen ZS1/AS1, ZS2/AS2 fließenden Teilströme F1 bzw. F2 bilden insgesamt den Strom F, der einem zweiten Eingang der Subtrahierstufe Sü zugeleitet wird. Wenn der in Fig. 4 nicht dargestellte Sender S2 der Gegenstation nicht sendet, dann sollen die Ströme F und D gleich sein, damit der Empfänger der eigenen Station durch den Sender S1 nicht gestört wird. Mit Hilfe der Subtrahierstufe SU wird somit die Stromdifferenz D-F ermittelt und unter Verwendung des Verstärkers V1 wird die Spannung U gewonnen, die der Stromdifferenz D-F proportional ist.

Jeder Serienkombination ist je eine Multiplikationsstufe X1 bzw. X2 und je ein Integrator IN1 bzw. IN2 zugeordnet. Den Multiplikationsstufen werden einerseits über die Verbindungspunkte Q1 bzw. Q2 die Zeitsignale Z1 bzw. Z2 zugeführt und andererseits erhalten die Multiplikationsstufen die Spannung U. Die mit Hilfe der Multiplikationsstufen X1 bzw. X2 gewonnenen multiplikativen Signale P1 bzw. P2 werden den Integratoren IN1 bzw. IN2 zugeführt und über deren Ausgänge werden Regelspannungen an die Amplitudenstufen AS1 bzw. AS2 abgegeben.

Die Figuren 5 und 6 zeigen einige Signale, anhand derer die Wirkungsweise der in Fig. 4 dargestellten Schaltungsanordnung erläutert wird. Die Abszissenachse bezieht sich auf die Zeit. Es wird angenommen, daß der in Fig. 1 dargestellte Sender S2 im Augenblick kein Signal abgibt. Anhand der Fig. 5 wird nur die Wirkungsweise der ersten Serienkombination mit der Zeitstufe ZS1 und der Amplitudenstufe AS1 erläutert, wobei weitere Serienkombinationen nicht als existent angenommen werden. Unter dieser Voraussetzung gleicht der Teilstrom F1 dem Summenstrom F.

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Fig. 5 zeigt oben das Signal A mit einem positiven bzw. negativen Impuls oberhalb bzw. unterhalb der strichpunktierten Nullinie. Am positiven Eingang der Subtrahierstufe SU liegt das Signal D. Als Zeitstufe ZS1 ist ein ohmscher Widerstand vorgesehen, so daß das über den Verbindungspunkt Q1 abgegebene Zeitsignal Z1 im Vergleich zum Signal A nicht verformt ist. Das Signal F1 unterscheidet sich nur hinsichtlich der Amplituden vom Zeitsignal Z1. Es werden zwei Fälle betrachtet, bei denen die Amplituden des Signals F1 kleiner bzw. größer als die Amplituden des Zeitsignals Z1 sind, so daß sich als entsprechende Varianten des Signals F1 die Signale F1/1 bzw. F1/2 ergeben. Unter diesen Voraussetzungen ergeben sich auch zwei Varianten des Signals U, die mit den Bezugszeichen U/1 bzw. mit dem Bezugszeichen U/2 bezeichnet und dargestellt sind. Dabei ist
U/1 = D - F1/1 und

• U/2 = D - F1/2.

Die Multiplikationsstufe X1 bildet das Produkt der Signale U und Z1. Entsprechend den beiden Varianten des Signals F1 und des Signals U ergeben sich auch für das multiplikative Signal P1 zwei Varianten, die mit den Bezugszeichen P1/1 bzw. P1/2 bezeichnet

sind. Dabei ist
; P1/1 = Z1 . U/1 und

P1/2 =~Z1 . U/2.

Bei der Gewinnung des multiplikativen Signals P1/1 wird angenommen, daß den Amplituden des Signals Z1 die in Fig. 5 eingetragenen Werte +1 bzw. 0 bzw. -1 zugeordnet sind. Das multiplikative Signal P1/1 ist immer dann 0, wenn das Signal Zl 0 ist. Wenn die Amplituden des Signals Z1 den Betrag +1 annehmen, gleicht das multiplikative Signal P1/1 dem Signal U/1. Wenn die Amplitude des Signals Z1 den Betrag -1 aufweist, dann ist auch der entsprechende Abschnitt

des Signals U/1 negativ, so daß sich bei der Multiplikation ein ι positiver Signalanteil ergibt. Das multiplikative Signal P1/1 besitzt somit zwei positive Signalanteile, die nach Glättung im Integrator IN1 ein positives Regelsignal ergeben, mit dem unter Verwendung der Amplitudenstufe AS1 die Amplitude des Signals F1/1 ; vergrößert wird. Durch die Vergrößerung der Amplitude des Signals F1/1 wird aber bewirkt, daß die Amplituden des Signals U/1 verklei-

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nerfc werden, so daß sowohl die positiven Signalanteile als auch die negativen Signalanteile an den Betrag 0 angenähert werden.

Das multiplikative Signal·P1/2 wird durch Multiplikation des Signals Z1 mit dem Signal U/2 erzeugt, wobei nunmehr aber zwei größere negative Signalanteile entstehen, die nach Glättung im Integrator IN1 eine negative Regelspannung ergeben. Diese negative Regelspannung bewirkt mit Hilfe der Amplitudenstufe AS1 eine Verkleinerung der Amplitude des Signals F1/2, so daß auch in diesem Fall die Amplituden des Signals U/2 an die Amplitude 0 angenähert werden.

Sowohl im Fall des Signals U/1 als auch im Fall des Signals U/2 werden durch die bisher beschriebenen Regelvorgänge nur die Gleich-Stromanteile, nicht aber die Impulsspitzen ausgeregelt, so daß sich nach erfolgter Regelung das Signal U/3 ergibt.

Fig. 6 zeigt oben wieder das vom Sender S1 abgegebene Signal A. Es wird nun auch die zweite Serienkoinbination mit der Zeitstufe ZS2 und der Amplitudenstufe AS2 als existent vorausgesetzt. Da als Zeitstufe ZS2 ein Differenzierglied, bestehend aus einem ohmschen Widerstand und einem Kondensator vorgesehen ist, wird über den Verbindungspunkt Q2 das Signal Z2 abgegeben, das durch Differentiation des Signals A gebildet wird. Die Amplitudenstufe AS2 verändert nur die Amplitude des Signals Z2. Es werden wieder zwei Fälle untersucht, bei denen die Amplitude des Signals F2 zu klein bzw. zu groß angenommen wird, so daß sich zwei Varianten dieses Signals F2 ergeben, die mit den Bezugszeichen F2/1 bzw. F2/2 bezeichnet und in Fig. 6 dargestellt sind. Es wird nun aber davon ausgegangen, daß mit Hilfe der Amplitudenstufe AS1 und mit Hilfe der Multiplikationsstufe X1 das Signal U bereits beeinflußt wurde, so daß vom Signal U/3 ausgegangen werden muß, wie es auch in Fig. 5 dargestellt ist. Entsprechend den beiden Varianten F2/1 bzw. F2/2 des Signals F2 ergeben sich nun auch zwei Varianten des Signals U/3, die mit den Bezugszeichen U/31 bzw. U/32 bezeichnet sind. Die Amplituden des Signals U/31 sind kleiner als die Amplituden des Signals U/3, weil auch die Signalamplituden des Signals F2/1 als relativ klein angenommen wurden. Die Signale Z2 und U/31 haben aber die gleiche Polarität. Anders sind die Verhältnisse

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des Signals U/32, weil durch die großen Amplituden des Signals F2/2 das Signal U/3 derart weitgehend modifiziert wird, daß die Polaritäten der Signale Z2 und U/32 nunmehr entgegengesetzt sind.

Mit Hilfe der Multiplikationsstufe X2 wird das Produkt der Signale ü und Z2 gebildet und das multiplikative Signal P2 dem Integrator IN2 zugeführt. Da die beiden Varianten U/31 bzw. U/32 des Signals U angenommen wurden, ergeben sich wieder zwei Varianten des multiplikativen Signals P2, die mit den Bezugszeichen P2/1 bzw. P2/2 bezeichnet sind. Wie die Fig. 6 zeigt, ergeben sich bei der Multiplikation des Signals Z2 mit dem Signal F2/1 nur positive Impulsspitsen des multiplikativen Signals P2/1, die nach Glättung im Integrator IN2 eine positive Regelspannung ergeben. Mit dieser positiven Sagelspannung wird die Amplitude des Signals F2/1 vergrößert und es wird somit der als zu klein vorausgesetzten Signalamplitude des Signals F2/1 entgegengewirkt. Im Gegensatz dazu wird bei der Multiplikation der Signale Z2 und F2/2 nur negative Impulsspitzen erhalten, die nach Integration in der Integrationsstufe IN2 eine negative Regelspannung ergeben. Mit dieser negativen Regelspannung und mit Hilfe der Amplitudenstufe AS2 werden der zu großen Amplitude des Signals F2/2 entgegengewirkt. Durch die beschriebenen Rege!vorgänge wird das Signal U3 zum Signal U4 modifiziert, dessen Amplituden im Vergleich zu den Amplituden des Signals U/3 an den Betrag 0 angenähert wurden.

Durch die Verwendung mehrerer Serienkombinationen - beispielsweise durch Verwendung mehrerer RC-Glieder als Zeitstufen in Serie zu Amplitudenstufen - und entsprechender Multiplikationsstufen und Integratoren lassen sich die Signalamplituden der Spannung U immer mehr und mehr an die Amplitude 0 annähern, wodurch gleichzeitig auch die sich verkleinernde Differenz D-F und die weitgehende Übereinstimmung der Ströme D und F signalisiert wird, die den vollzogenen Abgleich des Nachbildungswiderstandes R13 bedeutet.

Anhand der Beschreibung der Figuren 4, 5 und 6 wurde angenommen, daß im Empfänger E1 eine Subtrahierstufe SU vorgesehen ist, mittels der die Differenz der Ströme D-F gebildet wird. Bei optima-

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lern Abgleich des in Fig. 1 dargestellten Nachbildungswiderstandes R13 wirken sich die Signale des in Fig. 1 dargestellten Senders S1 im Bereich des Empfängers E1 nicht störend aus, weil diese Differenz D-F verschwindend gering ist, wogegen die Signale des Senders S2 im Empfänger E1 voll zur Wirkung kommen, so daß auf diese Weise die Datenübertragung vom Sender 2 zum Empfänger E1 durchführbar ist. Eine Datenübertragung ist aber auch dann durchführbar, wenn der Empfänger E1 auf die Differenz der Spannungen anspricht, die an den Widerständen R11 und R12 auftreten.

Fig. 7 bezieht sich auf den Fall, daß der Empfänger E auf die Differenz der Spannungen anspricht, die an den Widerständen R11 und R12 auftreten. Das Signal U signalisiert direkt diese Spannungsdifferenz. Der automatische Abgleich der Nachbildungskreise vollzieht sich in gleicher Weise, wie er anhand der Fig. 4 beschrieben wurde.

Die in den Figuren 4 und 7 dargestellten Zeitstufen ZS1 bzw. ZS2 erzeugen Zeitsignale Z1 bzw. Z2, die während des Auftretens der Signale A verschiedene Amplituden annehmen. Die Zeitsignale Z1- bzw. Z2 stellen somit verschiedene Zeitfunktionen dar. Die Amplitudenstufen AS1 bzw. AS2 ändern lediglich die Amplituden der ihnen zugeführten Zeitsignale Z1 bzw. Z2, weshalb die Teilströme F1 bzw. F2 mindestens teilweise in verschiedenen Zeitbereichen auftreten.

Daraus resultiert der Vorteil, daß sich die einzelnen Teilströme F1 bzw. F2 zeitlich nacheinander einstellen lassen, ohne daß bei der Einstellung eines der Teilströme die übrigen Teilströme geändert werden. Die Zeitsignale Z1 bzw. Z2 erfüllen insofern eine Doppelfunktion, als sie die beschriebene zeitliche Aufgliederung nicht nur für die Teilströme F1 bzw. F2, sondern auch für die Regelsysteme mit den Multiplikatoren X1 bzw. X2 bewirken. Es ist wesentlich, daß sich die Regelspannungen, die von den Integratoren IN1 bzw. IN2 abgegeben werden, auf verschiedene Zeitabschnitte des Signals U beziehen.

Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel zum Abgleich eines Zweidraht-Vollduplex-Datenübertragungssystems, bei dem vom Sender

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S1 aus gesehen zunächst die beiden Amplitudenstufen AS1 bzw. AS2 und danach die entsprechenden Zeitstufen ZS1 bzw. ZS2 angeordnet sind. Die Zeitstufen ZS1 bzw, ZS2 erfüllen wieder die Funktion, daß die Teilströme F1 bzw. F2 in verschiedenen Zeitbereichen auf- p treten. Wenn von den Amplitudenstufen AS1 und AS2 Signale während einer vorgegebenen Dauer gleichzeitig abgegeben werden, dann bewirken die Zeitstufen ZS1 bzw. ZS2, daß diese Signale in verschiedenen Zeitbereichen während der vorgegebenen Dauer hindurchgelassen werden. Auf diese Weise werden, wie. bereits erwähnt, die Amplitudeneinstellungen für die Teilströme F1 bzw. F2 in zeitlich voneinander getrennte Bereiche verlegt, wodurch einzelne der Teilströme geändert werden können, während die verbleibenden Teilströme nicht geändert werden.

Die Regelsysteme mit den Multiplikatoren X1 bzw. X2 erfordern, wie bereits erwähnt, ebenfalls Regelungen, die verschiedene Zeitabschnitte des Signals U betreffen. Im Fall der Fig. 8 werden die Zeitsignale Z1 bzw. Z2 durch spezielle Zeitstufen ZS10 bzw. ZS20 erzeugt. Mit Hilfe dieser Zeitstufen ZS10 bzw. ZS20 werden somit jene Zeitbereiche des Signals U festgelegt, die zur Bildung der entsprechenden multiplikativen Signale P1 bzw. P2 und der entsprechenden Regelsignale herangezogen werden.

Als Zeitstufen sind beliebige Kombinationen von ohmschen Widerständen, kapazitiven Widerständen und induktiven Widerständen denkbar. In der Praxis bewähren sich am besten RC-Glieder.

Die in den Figuren 2, 3, 4, 7, 8 dargestellten Amplitudenstufen können beispielsweise regelbare Dämpfungsglieder sein, insbesondere änderbare Widerstände nach Art der Feldeffekttransistoren oder Motorpotentiometer, deren Widerstände änderbar sind. Als Amplitudenstufen sind aber auch Regelverstärker, insbesondere Operationsverstärker verwendbar.

Die anhand der Figuren 1 bis 8 beschriebenen Ausführungsbeispiele zeichnen sich dadurch aus, daß im Bereich des Empfängers E1 eine Pegelmessung durchführbar ist, die eventuelle Kurzschlüsse oder Un-

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terbrechungen der beiden Leitungen L1, L2 anzeigt. Diese Pegelmessung kann im Bereich des Empfängers El entweder in Abhängigkeit von der Spannung U oder in Abhängigkeit von Signalen durchgeführt werden, die an den Schaltungspunkten P11 und P12 abgenommen werden. Wenn beispielsweise die Leitungen L1, L2 unterbrochen sind und kein Strom über diese Leitungen L1, L2 fließt, dann wird der Nachbildungswiderstand R13 mit der Regelstufe RG1 derart nachgeregelt, daß über den Nachbildungswiderstand RI3 ebenfalls kein Strom fließt, was die Pegelmessung anzeigt. Wenn beispielsweise die Leitungen L1, L2 kursgeschlossen sind und über die Schaltungspunkte P14, P12 ein erhöhter Strom fließt, dann hat dies in weiterer Folge einen ebenfalls erhöhten Strom durch den Nachbildungswiderstand R13 zur Folge. In diesem Fall sind die Ströme über den Schaltungspunkt P11 zum Empfänger E1 einerseits und über den Schaltungspunkt P12 zum Empfänger E1 andererseits gleich, so. daß deren Differenz gleich 0 ist. In diesem Fall zeigt die Pegelmessung somit an, daß kein Strom von der Gegenstelle zum Empfänger E1 fließt.

4 Patentansprüche
8 Figuren

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Leerseite

Claims

2R19712 Patentansprüche (Iy Schaltungsanordnung zum automatischen Abgleich eines Zweidraht-Vollduplex-Datenübertragungssystems, bei dem ein Sender und ein Empfänger einer Station über zwei Leitungen mit einem weiteren Sender und einem weiteren Empfänger einer anderen Station verbunden ist, wobei der Sender Datensignale abgibt, die über die Leitungen zum weiteren Empfänger der anderen Station übertragen werden, wobei mehrere parallel geschaltete Serienkombinationen vorgesehen sind, über die Teilströrcie des Senders zum eigenen Empfänger fließen und wobei eine Spannung erzeugt wird, welche der Differenz zweier Ströme proportional ist, von denen der eine vom Sender über den Nachbildungskreis zum eigenen Empfänger und der andere vom Sender über die Leitungen zum eigenen Empfänger fließt, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

1. Jede Serienkombination enthält eine Amplitudenstufe (AS1, AS2), deren Verstärkung und/oder Dämpfung von einer Regelspannung abhängig ist.

II. Pro Serienkombination ist eine Multiplikationsstufe (X1, X2) vorgesehen, die über ihren Ausgang ein multiplikatives Signal (P1, P2) abgibt, das dem Produkt der an ihren beiden Eingängen anliegenden Signalen entspricht.

III. An je einem Eingang der Multiplikationsstufen (X1, X2) liegt die im Empfänger (E1) erzeugte Spannung und an den anderen Eingängen der Multiplikationsstufen (X1, X2) liegen Zeitsignale (Z1, Z2), die während des Auftretens der Datensignale verschiedene Amplituden annehmen.

IV. Pro Serienkombination ist je ein Integrator (INT, IN2) vorgesehen, der einerseits über dem Ausgang der zugeordneten Multiplikationsstufe (X1, X2) das multiplikative Signal (P1, P2) erhält und der andererseits die Regelspannung an die zugeordnete Amplitudenstufe (AS1, AS2) abgibt (Fig. 4, 7, 8)

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger (E1) eine Subtrahier-VPA 75 E 2165 70 9 8 4 5/0516

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stufe (SU) vorgesehen ist, mittels der die Differenz der Ströme (D-F) gebildet wird, von denen der .eine (D) über die Leitungen (L1, L2) zum Empfänger fließt und von denen der andere (F) über den Nach iLldungskreis (Ri3) zum Empfänger fließt, und daß an den Ausgang der Sub ti: ahier stufe ein Verstärker (V1) angeschlossen ist, der die Spannung (U) abgibt, die proportional der Stromdifferenz ist (Fig. 4).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pro Serienkombination je eine Zeitstufe (ZS1, ZS2) vorgesehen ist, die vom Sender (S1) aus gesehen vor der zugehörigen Amplitudenstufe (AS1, AS2) angeordnet ist und die das Zeitsignal (Z1, Z2) einerseits an die betreffende Multiplikationsstufe (X1, X2) und andererseits an die Amplitudenstufe (AS1, AS2) abgibt (Fig. 4, 7).

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dad urch gekennzeichnet, daß pro Serienkombination vom Sender (S1) aus gesehen zunächst die Amplitudenstufen (AS1 bzw. AS2) und anschließend die Zeitstufen (ZS1 bzw. ZS2) angeordnet sind, daß pro Serienkombination je eine weitere Zeitstufe (ZS1O bzw. ZS2O) vorgesehen und mit dem Sender (S1) verbunden ist und daß diese weiteren Zeitstufen die Zeitsignale für die Multiplikationsstufen (X1 bzw. X2) erzeugen (Fig. 8).

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