DE2624443A1 - Elektrische schaltungsanordnung zur bereitstellung eines signals mit einer oder mehreren vorbestimmten frequenzen - Google Patents

Description

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6 Frankfurt a.
Pcakstiaße 13

8484

THE GENERAL ELECTRIC COMPANY LIMITED, London, England

Elektrische Schaltungsanordnung zur Bereitstellung eines Signals mit einer oder mehreren vorbestimmten Frequenzen

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Schaltungsanordnungen zur Signalerzeugung.

Eine elektrische Schaltungsanordnung zur Bereitstellung eines Signals mit einer vorbestimmten Frequenz oder mit einer Vielzahl vorbestimmter, in harmonischer Beziehung zueinander stehender Frequenzen, und zwar mit einem Maß an Redundanz, ist nach der Erfindung gekennzeichnet durch zwei oder mehrere Impulszug-Generatorschaltungen zum Erzeugen von nominell gleichen Impulszügen, von denen jeder eine Impulsfolgeirequenz aufweist, die mit der vorbestimmten Frequenz oder mit der Vielzahl der vorbestimmten Frequenzen gleich ist oder in harmonischer Beziehung steht, und durch ODER-Schaltungsmittel, die die Impulszüge der Impulszug-Generatorschaltungen miteinander vereinen»

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Vorzugsweise sind Filtereinrichtungen vorgesehen, um aus dem Ausgangssignal der ODER-Schaltungsmittel das Signal vorbestimmter Frequenz oder die Signale vorbestimmter Frequenzen abzuleiten.

Eine elektrische Schaltungsanordnung zur Bereitstellung einer Vielzahl von Signalen mit in harmonischer Beziehung zueinander stehenden Frequenzen, wobei Teile der Anordnung dupliziert sind, um ein Maß an Redundanz vorzusehen, ist nach der Erfindung gekennzeichnet durch zwei oder mehrere Impulszug-Generatorschaltungen zum Erzeugen von ähnlichen Impulszügen mit Impulsfolgefrequenzen, die gleich dem minimalen Frequenzabstand zwischen den in harmonischer Beziehung zueinander stehenden Frequenzen sind, und durch ODER-Schaltungsmittel, die die Impulszüge der Generatorschaltungen miteinander vereinen. .

Die Impulszug-Generatorschaltungen können zugehörige monostabile Kippschaltungen aufweisen, die durch Signale getriggert werden, deren Frequenz der Impulsfolgefrequenz entspricht und die von einer gemeinsamen Signalquelle abgeleitet werden. Die Signale von dieser gemeinsamen Signalquelle können sinusförmig sein und vor dem Anlegen an die monostabilen Kippschaltungen in Rechteckschwingungen umgewandelt werden. Die beiden oder ggf. zahlreicher vorhandenen monostabilen Kippschaltungen der beiden oder ggf. zahlreicher vorhandenen Impulszug-Generatorschaltungen können miteinander verbunden sein, um sicherzustellen, daß die Impulse der zugehörigen Impulszüge von gleicher Dauer und Phase sind.

Vorzugsweise sind zwei Impulszug-Generatorschaltungen vorhanden, und die ODER-Schaltungsmittel weisen zwei Halbleiterdioden auf, von denen die einen gleichartigen Dioden jeweils an die Ausgänge der Generatorschaltungen und die anderen gleichartigen Dioden gemeinsam an einen Ausgangskanal

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angeschlossen sind. Der Ausgangskanal kann entweder direkt oder über Filterschaltungen an eine Nutzschaltung angeschlossen sein, beispielsweise an einen Modulator in einem Nachrichtenübertragungssystem, das im Frequenzmultiplexbetrieb arbeitet.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 5 schematische Darstellungen von verschiedenen Ausführungsbeispielen und

Fig. 6 und 7 abgewandelte Teile des in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiels.

Die als Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellten Schaltungsanordnungen können die Teile eines im Frequenzmultiplexbetrieb arbeitenden Nachrichtenübertragungssystems bilden, bei dem die betreffenden Informationssignale auf Träger moduliert sind, die in regelmäßigen Frequenzabständen über eine dem System zugeordnete Bandbreite verteilt sind. In einem solchen Nachrichtenübertragungssystem können bis zu zwölf Sprachfrequenzsignale auf die Träger moduliert werden, die in Abständen von 4 kHz über ein von 60 kHz bis 108 kHz reichendes Band verteilt sind. Die zwölf Trägerfrequenzen sind mit einem hinreichenden Maß an Zuverlässigkeit zu erzeugen, vorzugsweise derart, daß keiner der zwölf Signalkanäle durch den Ausfall von irgendeinem Bauteil der Trägersignal-Generatoranordnung unterbrochen wird.

In der Fig. 1 ist eine Trägersignal-Generatoranordnung dargestellt, die eine Vielzahl von Signalen bei Frequenzen erzeugt, die in regelmäßigen Abständen über ein Frequenzband verteilt sind. Die Frequenzabstände stimmen mit der Grundfrequenz eines im wesentlichen sinusförmigen Eingangssignals

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überein, das an einem Kanal 1 auftritt. Die Trägersignal-Generatoranordnung enthält zwei Begrenzungsverstärker 2, die aus dem sinusförmigen Eingangssignal zwei entsprechende im wesentlichen rechteckförmige Signale ableiten, deren Frequenz mit der Grundfrequenz des sinusförmigen Eingangssignals übereinstimmt. Die Vorderflanken dieser rechteckförmigen Schwingungssignale dienen zum Triggern von monostabilen Kippschaltungen 3. Diese monostabilen Kippschaltungen, von denen oede während jeder Periode des rechteckförmigen Schwingungssignals jeweils einen Ausgangsimpuls abgibt, sind in einer solchen Weise miteinander verbunden, daß eine Zusammenarbeit zwischen ihnen sichergestellt ist. Die Verbindung zwischen den monostabilen Kippschaltungen kann beispielsweise über die positiven Rückführzweige dieser Schaltungen vorgenommen werden. Die Ausgangsimpulse der nionostabilen Kippschaltungen werden über entsprechend zugeordnete Verstärker den Katoden von Dioden 5 zugeführt, die ein ODER-Glied bilden. Die Anoden der Dioden 5 sind an einen gemeinsamen Ausgangskanal 6 angeschlossen, von dem mit Hilfe von Bandpaßfiltern 7 sinusförmige Ausgangssignale mit den erforderlichen Frequenzen abgeleitet werden. Die Impulszüge sind reich aa Harmonischen der Grundfrequenz, ά.ha der Frequenz des ursprünglichen sinusförmigen Signals am Eingangskanal 1. ¥enn beispielsweise die Grundfrequenz 4 kHz beträgt, sind an dem Ausgaagskanal 6 die Harmonischen holier Ordnung dieser Grundfrequenz vorhanden, beispielsweise in eines Frequenzband von 60 kHz bis 1C3 kHz. Signale alt diesen in harmonischer Beziehung siteinsnaer stehenden Frequenzen können an den entsprechenden B£jripaßf±ltern abgenoMssn werden» Bei manchen Anwendungen m.B.2 eine Filterung nicht erforderlich sein, und der Impulszug kann direkt mit dem Trägereingang oder des Eingang eines örtlichen Oszillators einer nicht dargestellten Modulatorschaltung zugeführt werden.

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Falls nur die ungeradzahligen Harmonischen der Grundfrequenz des am Eingangskanal 1 auftretenden Eingangssignals gewünscht oder erforderlich sind, kann man entsprechend der Darstellung nach der Fig. 2 die in der Fig. 1 gezeigte Oberwellen-Generatoranordnung duplizieren, und zwar derart, daß der eine der resultierenden . Impulszüge gegenüber dem anderen versetzt und umgepolt ist. Die Begrenzungsverstärker 2 geben dann ihre rechteckförmigen Signale jeweils an zwei monostabile Kippschaltungen 3 und 8 ab. Die monostabilen Kippschaltungen 3 sind dabei derart ausgelegt, daß sie von den positiven Flanken des rechteckförmigen Schwingungssignals getriggert werden, während die monostabilen Kippschaltungen 8 von den negativen Flanken des rechteckförmigen Signals getriggert werden. Die jeweils zusammengehörigen monostabilen Kippschaltungen, also die beiden Kippschaltungen 3 einerseits und die beiden Kippschaltungen 8 andererseits, stehen wiederum miteinander in Verbindung, um im Gleichtakt zu arbeiten.

Die Impulszüge von den monostabilen Kippschaltungen werden wiederum über die Verstärker 4 den Katoden der Dioden 5 des ODER-Glieds zugeführt. Die Impulszüge der monostabilen Kippschaltungen 8 werden in ähnlicher Weise über Verstärker 9 den Katoden von Dioden 10 zugeführt, die ebenfalls ein ODER-Glied bilden. Die Anoden der Dioden 5 und die Anoden der Dioden 10 sind an die entgegengesetzten Enden einer mit einem Mittenabgriff versehenen Primärwicklung eines Transformators 11 angeschlossen. Der Mittenabgriff der Primärwicklung ist über ein Impedanzelement 12 geerdete In Anbetracht dieser Schaltung der Primärwicklung treten an der Sekundärwicklung des Transformators 11 die Impulszüge der monostabilen Kippschaltungen 8 gegenüber den Impulszügen der monostabilen Kippschaltungen 3 mit umgekehrtem Vorzeichen auf.

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Wenn einzelne Frequenzen anstelle von Gruppen von Frequenzen erwünscht sind, können unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 die den ODER-Gliedern zugeführten Signale entweder impulsförmige oder rechteckförmige Schwingungssignale sein, deren Grundfrequenz mit der gewünschten Frequenz übereinstimmt. Wie es aus der Fig. 3 hervorgeht, werden entsprechende rechteckförmige Schwingungssignale von phasenverriegelten Frequenzvervielfachern 13 mittels Dioden 14 miteinander vereint. Die rechteckförmigen Ausgangssignale dieser phasenverriegelten oder phasenstarren Frequenzvervielfacher 13 haben Frequenzen, die ein ganzzahliges Vielfaches der Frequenz eines Eingangssignals an einem Eingangskanal 15 sind, und sie stehen mit diesem Eingangssignal in einer phasenstarren Beziehung.

Bei der in der Fig. 4 dargestellten Anordnung wird ein Normalfrequenzsignal, beispielsweise das Rundfunknormalfrequenzsignal von 60 kHz, in einer Phasenregelanordnung für zwei Steueroszillatoren 16 verwendet, die beide bei einer Frequenz in der Größenordnung von etwa 5 MHz arbeiten. Das Ausgangssignal von jedem Steueroszillator wird in einer mehrstufigen Frequenzteilerschaltung 1? geteilt, um zahlreiche rechteckförmige Schwingungssignale zu liefern, deren Frequenzen beispielsweise bis hinunter zu 4, kHz betragen können. Entsprechende rechteckfönnige Schwingungssignale werden von den beiden Frequenzteilerschaltungen 17 phasenstarren Frequenzvervielf achern 1S zugeführt;, deren Ausgänge an ein signal vereinigendes ODER-Glied 19 angeschlossen sind. Andere Ausgänge der Frequenzteilerschaltungen 17 werden direkt oder über ein signalvereinigendes ODER-Glied 20 Oberwellengeneratoren 21 zugeführt, deren ausgangsseitige Impulszüge an ein signalvereinigendes ODER-Glied 22 gelegt werden. Es sei bemerkt, daß die ODER-Glieder die Stelle von "nicht unterbrechenden" Umschalterschaltungen einnehmen, die in üblichen Anordnungen verwendet werden, wo ein gewisses Maß an Redundanz bezüglich der Frequenzgeneratorschaltungen bereitge-

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stellt worden ist. Das ODER-Glied 22 wird in anscheinend unveränderter Weise mit der Abgabe eines Ausgangssignals fortfahren, selbst wenn irgendeine der Schaltungen 16 bis 21 ausfällt, und bei vorhandenem ODER-Glied 20, selbst wenn irgendeine der Schaltungen 16 oder 17 und darüberhinaus irgendeine der Schaltungen 21 ausfällt. Der in der Fig. 4 gezeigte Oberwellengenerator 21 kann jede der in der Fig. 1 durch unterbrochene Linien 23 umgebene Schaltungsanordnungen enthalten, die den Verstärker 2, die monostabile Kippschaltung 3 und den Verstärker 4 aufweisen.

In den Fig. 6 und 7 sind zwei Ausführungsformen für den phasenstarren Frequenzvervielfacher 13 oder 18 dargestellt. Dabei wird die in der Fig. 7 gezeigte Ausführungsform bevorzugt. Bei beiden Ausführungsformen tritt das Eingangssignal, dessen Frequenz vervielfacht werden soll, an einem Kanal 24 auf, der zu einem Phasenvergleicher 25 führt. Dem Phasenvergleicher 25 ist eine Filterschaltung 26 nachgeschaltet, an deren Ausgang eine Steuerspannung für einen Oszillator 27 auftritt, der durch diese Spannung derart gesteuert wird, um bei einem ganzzahligen Vielfachen der Grundfrequenz des Eingangssignals zu arbeiten. Bei der Ausführungsform nach der Fig. 6 wird dann die Ausgangsfrequenz des Oszillators 27 in einer Teilerschaltung 28 durch dasselbe ganzzahlige Vielfache geteilt, und das Ausgangssignal der Teilerschaltung 28 wird dem Phasenvergleicher 25 zugeführt. Bei der in der Fig. 7 dargestellten Ausführungsform, bei der das am Kanal 24 auftretende Signal rechteckförmit ist, wird die Ausgangsfrequenz des Oszillators 27 nicht geteilt und direkt dem Phasenvergleicher 25 zugeführt.

Eine in der Fig. 5 gezeigte Schaltungsanordnung weist zwei freilaufende Oszillatoren 29 auf, die rechteckförmige oder impulsform!ge Ausgangssignale abgeben, die dann in einem ODER-Glied 30 miteinander vereint werden. Die Oszillatoren 29 können miteinander verbunden sein, um im Gleich-

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takt zu arbeiten, so daß die dem ODER-Glied 30 zugeführten rechteckförmigen oder impulsförmigen Signale miteinander synchronisiert sind.

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Claims (11)

- 9 Patentansprüche

1.> Elektrische Schaltungsanordnung zur Bereitstellung eines Signals mit einer vorbestimmten Frequenz oder mit einer Vielzahl vorbestimmter, in harmonischer Beziehung zueinander stehender Frequenzen, und zwar mit einem Maß an Redundanz,

gekennzeichnet durch zwei oder mehrere Impulszug-Generatorschaltungen (2, 3, 4) zum Erzeugen von nominell gleichen Impulszügen, von denen jeder eine Impulsfolgefrequenz aufweist, die mit der vorbestimmten Frequenz oder mit der Vielzahl der vorbestimmten Frequenzen gleich ist oder in harmonischer Beziehung steht, und durch ODER-Schaltungsmittel (5), die die Impulszüge der Impulszug-Generatorschaltungen miteinander vereinen.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Filtermittel (6) vorgesehen sind, um das Signal mit der vorbestimmten Frequenz oder mit der Vielzahl der vorbestimmten Frequenzen aus dem Ausgangssignal der ODER-Schaltungsmittel abzuleiten.

3. Elektrische Schaltungsanordnung zur Bereitstellung einer Vielzahl von Signalen mit in harmonischer Beziehung zueinander stehenden Frequenzen, wobei Teile der Schaltungsanordnung dupliziert sind, um ein Maß an Redundanz zu haben,

gekennzeichnet durch zwei oder mehrere Impulszug-Generatorschaltungen (2, 3, 4; 2, 8, 9) zum Erzeugen von ähnlichen Impulszügen mit einer Impulsfolgefrequenz, die gleich dem minimalen Frequenzabstand zwischen den in harmonischer Beziehung zueinander stehenden Frequenzen ist, und durch ODER-Schaltungs-

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mittel (5; 10), die die Impulszüge der Impulszug-Generator schaltungen miteinander vereinen.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulszug-Generatorschaltungen zugehörige monostabile Kippschaltungen (3, 8) enthalten, die von Signalen getriggert werden, die die Impulsfolgefrequenz aufweist und die von einer gemeinsamen Signalquelle abgeleitet werden.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale von der gemeinsamen Signalquelle sinusförmige Signale sind und daß diese Signale vor dem Anlegen an die monostabilen Kippschaltungen in Rechteckschwingungen umgesetzt werden.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden oder in größerer Anzahl vorhandenen monostabilen Kippschaltungen der beiden oder in größerer Anzahl vorhandenen Impulszug-Generator schaltungen miteinander verbunden sind, um sicherzustellen, daß die Impulse der betreffenden Impulszüge von gleicher Dauer und Phase sind.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Impulszug-Generatorschaltungen vorgesehen sind und daß die ODER-Schaltungsmittel zwei Halbleiterdioden aufweisen, deren eine einander entsprechende Elektroden an die Ausgänge der zugehörigen Generatorschaltungen und deren andere einander entsprechende Elektroden gemeinsam an einen Ausgangskanal angeschlossen sind.

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8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangskanal mit einer Nutzungsschaltung direkt verbunden ist.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangskanal mit einer Nutzungsschaltung über eine Filterschaltung verbunden ist.

10. Sighalgeneratoranordnung,
gekennzeichnet durch mindestens zwei Impulszug-Generatorschaltungen, die derart angeordnet und ausgebildet sind, daß sie im wesentlichen ähnliche Impulszüge erzeugen, durch Mittel zum Synchronisieren dieser Generatorschaltungen, so daß die Impulszüge in Phase zueinander erzeugt werden, und durch ODER-Schaltungsmittel zum Vereinigen der Impulszüge.

11. Trägersignalgeneratoranordnung zum Erzeugen einer Vielzahl von Signalen mit in harmonischer Beziehung zueinander stehenden Frequenzen,
gekennzeichnet durch wenigstens zwei Impulszug-Generatorschaltungen, die derart angeordnet und ausgebildet sind, daß sie im wesentlichen ähnliche Impulszüge erzeugen, durch Mittel zum Synchronisieren der Generatorschaltungen, so daß die Impulszüge in Phase miteinander erzeugt werden, durch ODER-Schaltungsmittel zum Vereinigen der Impulszüge in einen einzigen Ausgangsimpulszug und durch Filtereinrichtungen, um die Vielzahl von Signalen aus den Frequenzkomponenten des Ausgangsimpulszugs auszuwählen.

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