DE2624636A1 - Deltamodulationskodieranordnung - Google Patents
DeltamodulationskodieranordnungInfo
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Description
DIETER PODDTG
Peteulnssoesos
Anmelder: S.V. Phiüps' G!:c:"..^srf:bileken
Akten Nr.: f /y j,' ^ C H^
Akten Nr.: f /y j,' ^ C H^
PHN.8047.
WIJN/EVH. 24.5.1976.
"Deltamodulationskodieranordnung"
Die Erfindung bezieht sich auf eine Deltamodulationskodieranordnung
für Informationssignale mit einem ersten Eingangskreis, der eine Kaskadenschaltung
aus einer Dekodieranordnung und einem Vergleichskreis enthält und dem die genannten Informationssignale zugeführt
werden und dessen Ausgangssignal einer Quantisieranordnung
zugeführt wird, die von einem Impulsgenerator gesteuert wird und an deren Ausgang die Deltamodulationsausgangsimpulse
auftreten, die in dieser Kodieranordnung weiter Über einen ersten Rückkopplungskreis dem ersten
Eingangskreis zugeführt werden; weiter mit Aixsgleichsmitteln
mit einem integrierenden Netzwerk,
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Ausgleichsmittel mit einem zweiten Eingangskreis versehen sind, der mit dem Ausgangskreis der genannten
Quantisieranordnung gekoppelt ist, sowie mit einem Ausgangskreis, der mit dem genannten Vergleichskreis
gekoppelt ist.
Unter einer Deltamodulationskodieranordnung wird in diesem Zusammenhang auch eine Delta-Sigma-Modulationskodieranordnung
verstanden, die sich von der Deltamodulationskodieranordnung durch die Lage der
Dekodieranordnung in dem Eingangskreis gegenüber dem Vergleichskreis unterscheidet.
Die zur Zeit verwendeten Kodieranordnungen vom beschriebenen Typ sind meistens zum Kodieren von
InformationsSignalen wie Sprachsignalen mit grosser Dynamik eingerichtet. Damit derartige Signale mit grosser
Genauigkeit und mit verhältnismässig niedriger Impulsfrequenz
des Impulsgenerators kodiert werden können, enthalten diese Kodieranordnungen Dynamikkompressionsmittel,
die meistens aus einem Schrittgrössenregelkreis bestehen, der in den ersten Rückkopplungskreis aufgenommen
ist und über den die Ausgangsimpulse der Quantisieranordnung dem Eingangskreis zugeführt werden. Dieser
Schrittgrössenregelkreis ändert den Energieinhalt der
ihm zugeführten Impulse zwischen einem vorbestimmten minimalen und einem vorbestimmten maximalen ¥ert«
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Der Energieinhalt dieser Impulse ist beispielsweise dem Pegel des Informationssignals proportional und wird
vom Schrittgrössenregelkreis meistens aus den Ausgangsimpulsen der Quantisieranordnung abgeleitet.
Stand der Technik
Eine Kodieranordnung der angegebenen Art, die
mit den obengenannten Dynamikkompressionsmitteln versehen
ist, wurde bereits in der DT-OS 21 I9 000 beschrieben.
In dieser Kodieranordnung werden die Ausgleichsmittel durch einen zweiten RUckkopplungskreis gebildet, in den
das genannte integrierende Netzwerk aufgenommen ist und dem ebenfalls Ausgangsimpulse der Quantisieranordnung
zugeführt werden. Der Ausgangskreis dieses zweiten Rückkopplungskreises
ist mit dem genannten Vergleichskreis gekoppelt. In dieser bekannten Anordnung ist die Dekodieranordnung
im Eingangskreis als integrierendes Netzwerk ausgebildet, und die Grenzfrequenz des integrierenden
Netzwerkes im zweiten RUckkopplungskreis ist wesentlich niedriger als die des integrierenden Netzwerkes im
Eingangskreis. Die Ausgangsimpulse der Quantisieranordnung
werden dabei mit vorbestimmtem Energieinhalt dem integrierenden Netzwerk im zweiten RUckkopplungskreis
zugeführt. Wie in der DT-OS 21 19 000 erläutert wurde,
gleicht dieser zweite Rückkopplungskreis Driftspannungen
aus, die in den jeweiligen Elementen auftreten, aus
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denen die Kodieranordnung aufgebaut ist. Durch Verwendung
dieses Ausgleichskreises wird einerseits der dynamische
Bereich um etwa 10-15 dB vergrössert und wird andererseits
eine Verbesserung der Wiedergabequalität für geringe Werte der Informationssignale, d.h. der Informationssignale, die von der Grössenordnung der genannten Driftspannungen
sind, erhalten.
Zwar ist bei diesen bekannten Kodieranordnungen durch Verwendung des genannten Ausgleichkreises die
Genauigkeit, mit der kleine Werte der Informationssignale kodiert werden, wesentlich verbessert, aber es lässt
sich keine Verbesserung, sondern sogar eine Verschlechterung der Genauigkeit feststellen, mit der Informationssignale
mit kleinen Amplituden kodiert werden, die auftreten, nachdem das Informationssignal von einem grossen Wert
auf einen kleinen Wert schnell abgenommen hat, sogar wenn dieser kleine Wert noch wesentlich grosser ist als
die genannten Driftspannungen.
(b) Zusammenfassung der Erfindung
(b) Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung bezweckt nun, eine Deltamodulationskodieranordnung
der eingangs genannten Art zu schaffen, in der die Genauigkeit, mit der insbesondere die obenstehend
genannten kleinen Xnformationssignale, die nach
einer schnallen Abnahme des Informationssignals auftreten, kodiert werden., wesentlich verbessert ist.
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Nach der Erfindung sind dazu die Ausgleichsmittel mit einer Modulationsanordnung versehen, über die
der Eingangskreis des integrierenden Netzwerkes mit dem Ausgangskreis der Quantisieranordnung gekoppelt ist.
Dieser Modulationsanordnung wird zugleich ein Steuersignal zugeführt, das von einer Steueranordnung erzeugt wird,
deren Eingangskreis mit dem Ausgangskreis der Quantisieranordnung
gekoppelt ist.
Mit besonders grossem Vorteil können die erfindungsgemässen
Massnahmen in der obenstehend bereits beschriebenen Deltamodulationskodieranordnung verwendet
werden, wobei in den ersten Rückkopplungskreis zur Dynamikregelung ein SchrittgrL ssenregelkreis aufgenommen
ist, über den die Ausgangsimpulse der Quantisieranordnung dem Eingangskreis zugeführt werden. Dieser Schrittgrössenregelkreis
ändert den Energieinhalt der über diesen Schrittgrössenregelkreis den ersten Eingangskreis zugeführten
Ausgangsimpulse der Quantisieranordnung zwischen
einem vorbestimmten minimalen und einem vorbestimmten
maximalen Wert. In dieser bekannten Kodieranordnung, in
der Ausgangsimpulse der. Quantisieranordnung dem zweiten Rückkopplungskreis unmittelbar zugeführt werden, wird
nun beispielsweise die Modulationsanordnung in den zweiten
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Rtickkopplungskreis zwischen, dem Ausgang der Quantisieranordnung
und dem integrierenden Netzwerk aufgenommen, und diese Modulationsanordnung und die zugehörende
Steueranordnung sind zum Aendern des Energieinhaltes der dem integrierenden Netzwerk im zweiten Rückkopplungskreis
zuzuführenden Impulse eingerichtet, wobei dieses Aendern in einer Richtung erfolgt, die der Aenderungsrichtung des
Energieinhaltes der dem ersten Eingangskreis zugeführten Impulse entgegengesetzt ist. Der Energieinhalt der dem
integrierenden Netzwerk im zweiten Rückkopplungskreis zuzuführenden Impulse kann kontinuierlich oder schrittweise
geändert werden. In dem Fall einer schrittweisen Aenderung werden beispielsweise diese Impulse mit einem
vorbestimmten konstanten Energieinhalt dem integrierenden
Netzwerk zugeführt, ausschliesslieh wenn der Energieinhalt
der dem ersten Eingangskreis zugeführten Impulse den minimalen Wert hat« Wenn auf diese Weise der Energieinhalt
der letztgenannten Impulse von diesem minimalen
Wert abweicht, werden beispielsweise keine Ausgangsimpulse der Quantisieranordnung dem integrierenden Netzwerk im
zweiten Rückkopllungskreis zugeführt.
Durch Anwendung der erfindungsgemässen Massnahmen wird erreicht, dass im Gegensatz zu der obenstehend
beschriebenen bekannten Deltamodulationskodieranordnung im wesentlichen oder ausschliesslich beim Auftreten von
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Informationssignalen geringen Wertes eine Ausgleichsspannung vom zweiten RUcklcopplungskreis zum Ausgleichen
der genannten Driftspannungen erzeugt wird.
In der beschriebenen bekannten Kodieranordnung, in der die Ausgangsimpulse der Quantisieranordnung ständig
mit einem vorbestimmten und konstanten Energieinhalt
dem integrierenden Netzwerk im zweiten Rückkopplungskreis zugeführt werden, liefert dieses integrierende Netzwerk
eine Ausgangsspannung, die nicht nur durch die genannten
Driftspannungen bestimmt wird, sondern auch durch die
Gleichspannung^ die vom integrierenden Netzwerk im ersten
Rückkopplungskreis infolge des Unterschiedes zwischen
den Lade- und Entladeimpulsen für dieses Netzwerk aufgebaut
wird« Bei einem geringen prozentualen Unterschied zwischen diesen Lade- und Entladeimpulsen kann die sich
daraus ergebende Gleichspannung insbesondere bei Anwendung der Dynamikregelung einen sehr hohen Vert annehmen.
Zwar nimmt diese Gleichspannung am Ausgang dieses integrierenden Netzwerkes beim Abnehmen des Wertes des
Informationssignals'ab, aber durch den grossen Unterschied
zwischen den Grenzfrequenzen der integrierenden Netzwerke im ersten und im zweiten Rückkopplungskreis sinkt die
Ausgangsspannung des integrierenden Netzwerkes im
zweiten Rückkopplungskreis wesentlich langsamer als die Ausgangsspannung des integrierenden Netzwerkes im ersten
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Rtickkopplungskreis. Dies hat zur Folge, dass nach einer
schnellen Abnahme des Wertes des Informationssignals das
Eingangssignal der Kodieranoiinung im wesentlichen durch
das Ausgangssignal des zweiten Rückkopplungskreises bestimmt wird, so dass die Informationssignalwerte, die
nach einer schnellen Abnahme des Informationssignals auftreten, nur noch mit grosser Verzerrung und mit einem
wesentlich erhöhten Quantisierungsrauschgrad kodiert werden können«
Durch Anwendung der erfindungsgemässen Massnahmen,
wodurch der zweite Rückkopplungskreis hauptsächlich wirksam ist, wenn Informationssignale mit kleinen Werten
der Kodieranordnung zugeführt werden, wird die Ausgangsspannung des zweiten Rückkopplungskreises ausschliesslich
durch die genannten Driftspannungen bestimmt, so dass
auch diejenigen Informationssignalwerte, die auftreten, nachdem das Informationssignal schnell von einem grossen
auf einen kleinen Wert abgenommen hat, genau kodiert werden können.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt eine Deltamodulationskodieranordnung mit den erfindungsgemässen Massnahmen,
Fig. 2 zeigt eine Verstärkerschaltung, die sich zur Verwendung in der Kodieranordnung nach Fig. 1 eignet,
Fig. 3 zeigt einige Diagramme zur Erläuterung
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des Zusammenhangs zwischen Eingangs- und Ausgangssignalen
der in Fig. 2 dargestellten Verstärkerschaltung.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemässe Deltamodulationskodieranordnung
dargestellt. Diese Kodieranordnung ist zum Umwandeln eines Informationssignals, in Form beispielsweise
eines Sprachsignals, das im Band von 0,3-4,3 kHz liegt, in eine Deltamodulationsimpulsreihe eingerichtet.
Das genannte Informationssignal wird über einen Eingang einem ersten Eingang eines Differenzverstärkers 2 zugeführt,
dessen Ausgang über einen zweiten Differenzverstärker
an den Eingang einer Quantisieranordnung 4 angeschlossen
ist. Diese Quantisieranordnung 4, die dabei zugleich als
Entscheidungsschalter wirksam ist, ist mit zwei Ausgängen 5 und 6 versehen, an denen zueinander komplementäre
digitale Signale auftreten. Weiter wird diese Quantisieranordnung 4 von Abtastimpulsen gesteuert, die von einem
Impulsgenerator 7 geliefert werden. Auf bekannte Weise liefert diese Quantisieranordnung 4 an ihrem Ausgang 5
einen Impuls mit einem Binärwert "1", wenn zum Abtastzeitpunkt, d.h. zu dem Auftrittszeitpunkt eines Abtastimpulses,
das Ausgangssignal des Differenzverstärkers positiv ist. Wenn zu einem bestimmten AbtastZeitpunkt
das Ausgangssignal des Differenzverstärkers jedoch . .
negativ ist, tritt am Ausgang 6 der Quantisieranordnung ein Impuls mit dem Binärwert "1" auf.
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Die am Ausgang 5 der Quantisieranordnung 4 auftretenden
Ausgangimpulse können zur U.ebertragung zu einem
zusammenarbeitenden Empfänger benutzt werden. Dazu werden diese Ausgangsimpulse über einen Ausgangsverstärker 8 und
eine in der Figur nicht näher dargestellte Modulationsstufe einer Uebertragungsstrecke zugeführt, die in der
Figur auf symbolische Weise durch eine Ausgangsleitung dargestellt ist.
Ausser dem Ausgangsverstärker 8 werden die Ausgangsimpulse, die am Ausgang 5 auftreten, zusammen mit den
Au s gang s impuls en, die am Ausgang 6 der Quant is ieranordnung
auftreten, einem Schrittgrössenregelkreis 10 zugeführt. Dieser Kreis 10 wird durch zwei Modulatoren 11 und 12
gebildet, denen die an den Ausgängen 5 bzw. 6 der Quantisieranordnung
4 auftretenden Ausgangsimpulse zugeführt werden. Diese Modulatoren werden von einem Sehrittgr8ssengenerator
13 gesteuert, der den Energieinhalt der von den Modulatoren 11 und 12 abgegebenen Ausgangsimpulse
proportional zur Schrittgrösse ändert. Dieses Aendern
kann beispielsweise durch Amplituden- oder Dauermodulation dieser vom Modulator abgegebenen Impulse erfolgen.
Die Ausgänge dieser Modulatoren 11 und 12 sind an je einen Eingangskreis eines als Dekodieranordnung wirksamen
integrierenden Netzwerkes 14 angeschlossen, das an seinem
Ausgang ein Signal liefert, das einem zweiten Eingang
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des Differenzverstärkers 2 zugeführt wird.
Tritt nun insbesondere ein Impuls mit dem Binärwert "1" am Ausgang 5 der Quantisieranordnung k auf, so
wird die Ausgangsspannung des integrierenden Netzwerkes um einen Betrag, der der vom Schrittgrössengenerator 13
gelieferten Schrittgrösse proportional ist, erhöht. Tritt dagegen ein Impuls mit dem Binärwert "1" am Ausgang
der Quantisieranordnung 4 auf, so wird die Ausgangsspannung
des integrierenden Netzwerkes 14 um einen Betrag,
der der vom SchrittgrSssengenerator 13 gelieferten Schrittgrösse proportional ist, herabgesetzt. Die Ausgangsimpulse
der Modulatoren 11 und 12 werden nachstehend als Lade- und Entladeimpulse bezeichnet.
Die Erzeugung der genannten Schrittgrössen durch den Schrittgrössengenerator 13 lässt sich auf die Art
und Weise, wie diese in der DAS 1 9II 431 und'DT-OS 21 19
beschrieben wurde, bewirken . Insbesondere enthält dazu der Schrittgrössengenerator 13 einen Impulsmusteranalysator
15» der auf eine Art und Weise, wie dies in der genannten DAS 1 911 431 beschrieben worden ist, aufgebaut ist.
Dieser Impulsmusteranalysator 15 analysiert die am Ausgang 5 der Quantisieranordnung h auftretenden Impulse
und liefert jeweils beim Auftreten vorbestimmter Impulsmuster einen Ausgangsimpuls. Die genannten Impulsmuster
werden dabei durch Ausgangsimpulse gebildet, die am
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Ausgang 5 der Quantisieranordnung in einer Periode entsprechend
mindestens drei Perioden des Impulsgenerators 7 auftreten. Die Ausgangsirapulse des Impulsgenerators sowie
die am Ausgang 5 der Quantisieranordnung h auftretenden Impulse werden dazu im Ausführungsbeispiel dem Impulsmusteranalysator
15 zugeführt. Die Ausgangsimpulse des
Impulsmusteranalysators werden einem integrierenden Netzwerk 16 zugeführt, dessen Ausgangssignal ein Mass für
die genannte Schrittgrösse ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Ausgangssignal des integrierenden Netzwerkes 16 über
einen Differenzverstärker 17» der noch näher beschrieben wird, den beiden Modulatoren 11 und 12 zugeführt.
Ausser mit einem ersten Rückkopplungskreis 18, der die beiden Modulatoren 11, 12 sowie das integrierende
Netzwerk 14 enthält, ist die dargestellte Deltamodulationskodieranordnung
ebenfalls mit einem zweiten Rückkopplungskreii 19 versehen. Ebenso wie der in der DT-OS 21 19 000
beschriebene zweite Rückkopplungskreis enthält der Rückkopplungskreis 19 ein. integrierendes Netziv'erk 20,
dessen Ausgang an einen zweiten Eingang des Differenzverstärkers 3 angeschlossen ist.
Zur Vermeidung der eingangs bereits beschriebenen Probleme der bekannten Anordnung werden nun die Ausgangsimpulse,
die an den Ausgängen 5 und 6 der Quantisier-
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anordnung 4 auftreten, einer Modulationsanordnung 21
zugeführt, die in diesem Ausführungsbeispiel zwei Modulatoren 22 und 23 enthält, denen die an den Ausgängen
5 bzw. 6 der Quantisieranordnung 4 auftretenden Ausgangsimpulse zugeführt werden. Diese Modulatoren werden weiter
von einem Steuersignal gesteuert, das ebenfalls vom Differenzverstärker 17 geliefert wird. In diesen Modulatoren
22 und 23 wird der Energieinhalt der von ihnen erzeugten
Impulsen proportional zu diesem Steuersignal geändert. Ebenso wie für die Modulatoren 11 und 12 gilt auch nun,
dass dieses Aendern beispielsweise durch Amplituden- oder Dauermodulation dieser Impulse erfolgen kann. Die Ausgänge
dieser Modulatoren 22 und 23 sind weiter an je einen
Eingangskreis des integrierenden Netzwerkes angeschlossen.
Die Ausgangsspannung des integrierenden Netzwerkes
20 wird auf dieselbe Art und Weise von den Ausgangsimpulsen der Quantisieranordnung 4 beeinflusst wie die
Ausgangsspannung des integrierenden Netzwerkes 14 im
Rückkopplungskreis 18, in dem Sinne jedoch, dass bei zunehmendem Wert des Signals, das am ,Ausgang 17 0) des
Verstärkers 17 auftritt, das Ausgangssignal dieses
Verstärkers 17» das an-seinem Ausgang 17 (2) auftritt,
proportional zu dieser Zunahme abnimmt.
Durch diese zueinander in entgegengesetzter Richtung sich ändernden Ausgangsspannungen des Differenzver-
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stSrkers 17 werden beispielsweise auf diese Weise Impulse mit grossem Energieinhalt dem integrierenden
Netzwerk 14 und gleichzeitig Impulse mit geringem Energieinhalt dem integrierenden Netzwerk 20 zugeführt
oder umgekehrt.
Die Erfindung verwendet nun die an sich bereits bekannte Erkenntnis, dass der Einfluss der Driftspannungen,
die in der Deltamodulationskodieranordnung auftreten, auf das Signalquantisierungsrauschverhältnis für Signale
mit grossen Amplituden vernachlässigbar klein ist.
Wie bei der Beschreibung des Standes der Technik bereits angegeben wurde, entsteht durch die
Deltamodulationskodieranordnung am Ausgang des integrierenden Netzwerkes 14 eine zusätzliche Gleichspannung,
wenn ein Ladeimpuls einen Energieinhalt hat, der dem Energieinhalt eines Entladeimpulses, der bei gleichem
Wert der Ausgangsspannung am Ausgang 17 (i) des Verstärkers
17 auftritt, nicht entspricht. Durch Anwendung der erfindungsgemässen Massnahmen wird diese Gleichspannung,
die als zusätzliche Driftspannung betrachtet werden kann,
von der Ausgangsspannung des integrierenden Netzwerkes
nur teilweise ausgeglichen, wenn das Informationssignal
einen grossen Wert hat. Hat das Informationssignal jedoch
einen geringen Wert, so wird diese Gleichspannung sowie die Driftspannung völlig ausgeglichen. Dadurch wird eine
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gute Kodierung kleiner Signale erhalten, die nach einer grossen negativen Neigung des Informationssignals auftreten.
Nimmt nämlich das Informationssignal insbesondere von einem grossen nach einem kleinen Wert schnell ab,
so folgt dieser Abnahme das Ausgangssignal des integrierenden
Netzwerkes 14, und zugleich wird vom integrierenden
Netzwerk 20 durch Vergrösserung des Energieinhaltes der Ausgangsimpulse der Modulatoren 22 und 23 schnell
eine Gleichspannung aufgebaut, deren Grosse der Summe der
Driftspannungen und der Gleichspannung, die nach der
schnellen Abnahme des Informationssignals vom integrierenden Netzwerk 14 geliefert wird und die eine Folge der obengenannten
Ungleichheit der Lade- und Entladeimpulse ist,
genau entspricht. Dies hat zur Folge, dass nach einer grossen negativen Neigung des Informationssignals das
zu kodierende Eingangssignal der Deltamodulationskodieranordnung noch ausschliesslich durch das Informationssignal selbst gebildet wird.
Ausbildung des Differenzverstärkers
Ausbildung des Differenzverstärkers
Eine günstige Ausführungsform des in Fig. 1 dargestellten
Differenzverstärkers 17 ist in Fig. 2 dargestellt. Insbesondere ist dieser Verstärker zum
Liefern amplitudenmodulierter Ströme eingerichtet. Dieser Verstärker 17 enthält dazu einen Differenzverstärker,
der aus zwei npn-Transistoren 2h und 25 aufgebaut ist,
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deren Emitterelektroden über einen Widerstand 26 miteinander
verbunden sind. An die Basis des Transistors
wird eine Bezugsspannung V angelegt. Diese Bezugsspannung
wird mittels eines Spannungsteilers erhalten, der durch zwei Widerstände 27 und 28 gebildet wird, die zwischen
dem positiven und negativen Pol 29 bzw. 30 einer Gleichspannungsquelle
in Reihe angeordnet sind. Die Spannung VM,
die von dem in Fig. 1 angegebenen integrierenden Netzwerk 16 geliefert wird, wird der Basis des Transistors
zugeführt. Die Emitterelektroden der Transistoren 24 und sind über je einen Transistor 31 bzw. 32 an den Pol 30
der Gleichspannungsspeisequelle angeschlossen. Diese Transistoren 31 und 32 sind dabei als Stromquellen geschaltet,
wozu die Basiselektroden der Transistoren 31 und 32 an den Spannungsteilerpunkt des Spannungsteilers
angeschlossen sind, der durch eine Reihenschaltung aus einem
Widerstand 33 und einem als Diode geschalteten Transistor ?-& gebildet wird und der zwischen den beiden Polen
29 und 30 liegt. Die Ausgänge 17 (i) und 17 (2) dieser
Verstärkerschaltung werden durch die Kollektorkreise der Transistoren 25 bzw. 24 gebildet.
In der in Fig. 1 dargestellten Kodieranordnung werden nun auf bekannte und beispielsweise in der
deutschen Patentanmeldung P 26 04 193.0 beschriebene
Weise die an den Ausgängen 17 0) und 17 (2) auftretenden
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Ausgangsströme über die Modulatoren 11 und 12 bzw, 22 und
jeweils während einer festen Zeit den Netzwerken 14 bzw,
20 zugeführt.
Wird nun insbesondere der Ausgangsstrom am Ausgang 17 (i) durch I1 dargestellt und der am Ausgang 17 (2)
durch Ig» so kann auf einfache Weise der Zusammenhang
zwischen einem Ausgangsstrom, der Regelspannung V , und der Bezugsspannung VR abgeleitet werden. Dieser Zusammenhang
kann in erster Annäherung durch die nachfolgenden Ausdrücke dargestellt werden:
11 = A<VM - V + 1C ·
12 = - A(VM - VR) + I0
für |A(VM - VR)|£l0
In diesen Ausdrücken stellt A die Steilheit des Differenzverstärkers
dar, der durch die beiden Transistoren 24 und 25 und den Widerstand 26 gebildet wird, und I„ stellt
den Ruhestrom durch die beiden Transistoren 24 und 25 dar.
In Fig. 3 ist als Funktion der Spannung V.. durch
die Kurve a der Verlauf des Stromes I1 und durch die
Kurve b der Verlauf des Stromes I„ angegeben. Dabei ist
vorausgesetzt, dass die Spannung V,, einen vorbestimmten minimalen Wert V_ hat, der einer vorbestimmten minimalen
Schrittgrösse Iq entspricht. Aus dieser Fig. 3 geht
hervor, dass der Energieinhalt, d.h. in dem beschriebenen Ausführungsboispiel die Amplitude der Stromimpulse, die
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dem integrierenden Netzx^erk 20 zugeführt werden, zunimmt,
wenn der Energieinhalt der Stromimpulse, die dem integrierenden Netzwerk Ik zugeftart werden abnimmt, und
umgekehrt,
Weitere Ausbildungen der Anordnung nach Fig. 1
Weitere Ausbildungen der Anordnung nach Fig. 1
Bei einer weiteren Ausbildung der Anordnung nach Fig. 1 ist an den Ausgang 17 (2) des Verstärkers 17 eine
Schwellenschaltung 35 angeschlossen, wie in Fig. 1 auf schematische Weise dargestellt ist. Diese Schwellenschaltung
wird beispielsweise durch eine Klipperschaltung gebildet, die den Ausgangsstrom I2 des Verstärkers 17
nur den Modulatoren 22 und 23 zuführt, wenn Ig in seinem
Absolutwert grosser ist als ein vorbestimmter Wert HL.
In diesem Fall wird vom integrierenden Netzwerk 20 nur eine Ausgleichsspannung aufgebaut, wenn I„ grosser ist
als der Schwellenwert In oder diesem Wert entspricht
(siehe auch Fig. 3). Wird im Grenzfall I dem Maximalwert von Ι« entsprechend gewählt, d.h. in dem obenstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiel entsprechend 2Xn-Xn
so wird nur eine Ausgleichsspannung vom integrierenden Netzwerk 20 aufgebaut, wenn der Energieinhalt der Lade-
und Entladeimpulse für das integrierende Netzwerk lh der minimalen Schrittgrösse (I1 = IQ) entspricht.
Einige zusätzliche Bemerkungen
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
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262A636 2*·5.?6.
- 19 -
wird das Regelsignal für die Modulationsanordnung 21 im zweiten Rtlckkopplungskreir 19 von dem Ausgangssignal
des integrierenden Netzwerkes 16 abgeleitet. Dieses Regelsignal kann jedoch auch unmittelbar von den Ausgangsimpulsen,
die am Ausgang 6 der Quantisieranordnung h auftreten, abgeleitet werden. Aus der Häufigkeit der
Impulswechsel, d.h. aus der Häufigkeit, mit der ein
"1"-Impuls einem "O"-Impuls oder "O"-Impuls einem "1"-Impuls
folgt kann nämlich ein Regelsignal für die Modulatoren 22 und 23 abgeleitet werden. Eine Schaltungsanordnung
zum derartigen Erzeugen eines Regelsignals ist bereits in der deutschen Patentschrift 948 527 beschrieben
worden. Dabei nimmt das Regelsignal zu, wenn die Anzahl Impulswechsel kleiner wird, und das Regelsignal nimmt ab,
wenn diese Anzahl Wechsel grosser wird. Eine derartige Schaltungsanordnung eignet sich durchaus zur Anwendung
der erfindungsgemässen Massnahmen in einer sogenannten
uniformen Deltamodulationskodieranordnung.
Es sei bemerkt, dass die erfindungogemässen Massnahmen
sich nicht auf eine Anwendung in einer uniformen Deltamodulationskodieranordnung oder in einer Deltamodulationskodieranordnung
vom obenstehend beschriebenen adaptiven Typ beschränken, sondern auch in Deltamodulationskodieranordnungen
anwendbar sind, in denen die Dynamikkompression auf eine andere Weise erfolgt als obenstehend
beschrieben wurde.
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Claims (3)
- OCO/CQC 2^.5.76.- 20 -PATENTANSPRÜCHE-- ""ι
1 , Deltamodulationskodiereiordnung für Informationssignale mit einem ersten Eingangskreis, der eine Kaskadenschaltung aus einer Dekodieranordnung und einem Vergleichskreis enthält und dem die genannten Informationssignale zugeführt werden und dessen Ausgangssignal einer Quantisieranordnung zugeführt wird, die von einem Impulsgenerator gesteuert wird und an deren Ausgang die Deltairtodulationsausgangsimpulse auftreten, die in dieser Kodieranordnung weiter dem genannten ersten Eingangskreis über einen ersten Rückkopplungskreis zugeführt werden, der zur Dynamikkompression mit einem Sehrittgrössenregelkreis versehen ist, der den Energieinhalt der über diesen Regelkreis dem ersten Eingangskreis zugeführten Deltamodulationsaus gangsimpulse ändert, weiter mit einem Ausgleichskreis mit einem ersten integrierenden Netzwerk, dessen Eingang mit dem Ausgang der genannten Quantisierancrdnung und dessen Ausgang mit dem genannten ersten Eingangskreis gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang des Ausgleichskreises mit einer Modulationsanordnung versehen ist, über die die genannten Deltamodulationsausgangsimpulse dem ersten integrierenden Netzwerk zugeführt werden und der zugleich ein Steuersignal zugeführt wird, das von einer Steueranordnung erzeugt wird, deren Eingang mit dem Ausgang der Quantisieranordnung gekoppelt ist.609851/0801PHN.8047.- 21 - - 2. Deltamodulatioiiskodieranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Steueranordnung sowie die genannte Modulationsanordnung den Energieinhalt die dem ersten integrierenden Netzwerk zuzuführenden Impulse kontinuierlich und in einer Richtung ändert, die der Aenderungsrichtung des Energieinhaltes der dem Deltamodulationseingangskreis zugeführten Impulse entgegengesetzt ist.
- 3. Deltamodulationskodieranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal der Steueranordnung der Modulationsanordnung über eine Schwellenanordnung zugeführt wird, die auf einen Schwellenwert eingestellt ist, so dass der Modulationsanordnung das Ausgangssignal der Steueranordnung nur zugeführt wird, wenn dieses Ausgangssignal einen Wert hat, der grosser ist als der Schwellwert oder diesem Wert entspricht.k, Deltamodulationskodieranordnung nach Anspruch 1 und 2, wobei die über den ersten Rückkopplungskreis dem ersten Eingangskreis zugeführten Impulse mindestens einen vorbestimmten minimalen Energieiriha.lt aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Steueranordnung sowie die -genannte Modulationsanordnung dazu eingerichtet sind, ausschliesslich beim Auftritt von Impulsen im ersten609851 /0801PHN.80^7.- 22 -Rückkopplungskreis, die mit dem genannten minimalen
Energieinhalt dem Deltamodulationseingangskreis zugeführt werden, dem genannten ersten integrierenden Netzwerke die der Modulationsanordnung zugeführten Deltamodulat ionsaus gangs impuls e zuzuführen.8 09851/0801Leerseite
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