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Im Teil a) der F i g. 1 ist zwischen dem Amtstakt Tund der PCM-Information
leine zwischen 0 und v liegende Phasenverschiebung ö angenommen. Man erkennt, daß
bei der sich aus der UND-Verknüpfung 1 Tergeben-
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den Impulsfolge Impulspaare gebildet sind, die jeweils die Impulse
einrahmen, die sich aus der UND-Verknüpfung 1 T der PCM-lnformation I und des negierten
Amtstaktes ergeben.
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Im Teil b) der Fig. 1 sind die Verhältnisse für eine Phasenverschiebung
d zwischen dem Amtstakt T und der PCM-Information 1 angegeben, die zwischen und
2z liegt. Hier bildet die aus der UND-Verknüpfung I T sich ergebende Impulsfolge
Impulspaare, die die Impulse der aus der UND-Verknüpfung 1 T sich ergebenden Impulsfolge
einrahmen.
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Wenn im Fall a) die Phasenverschiebung allmählich gegen X geht, wird
der vordere Impuls des Impulspaares der Impulsfolge 1 T immer kleiner, um schließlich
bei der Phasenverschiebung von X völlig zu verschwinden, womit die in Teil d) der
Fig. 1 dargestellten Zeitverhältnisse herrschen.
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Wenn dagegen bei der Konstellation gemäß Teil a) der Fig 1 die Phasenverschiebung
sich dem Wert 0 nähert, wird bei der Impulsfolge I - Tder hintere Impuls der Impulspaare
immer schmaler, um schließlich zu verschwinden, womit der in Teil c) der F i g.
1 dargestellte Fall erreicht ist.
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Entsprechendes gilt für den vorderen und hinteren Impuls der Impulspaare
der Impulsfolge 1 Tbei einer zwischen X und 2:T liegenden Phasenverschiebung, wenn
diese sich gegen X bzw. 2pT hin verändert.
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Aus den Teilen c) und d) der F i g. 1 erkennt man, daß dann, wenn
beispielsweise durch die abfallende Flanke des Amtstaktes T die Informationsübernahme
bewirkt wird, bei der Phasenverschiebung ö = 0 keine Schwierigkeiten auftreten,
da diese Flanke des Amtstaktes jeweils genau in die Mitte der Informationsbit fällt.
Bei einer Phasenverschiebung ö = ps hingegen kann, wie Teil d) zeigt, die abfallende
Amtstaktflanke mit einer Informationsbitflanke zusammenfallen, so daß schon bei
einer geringfügigen Phasenverschiebung in der einen oder anderen Richtung entweder
ein Informationsbit 0 oder ein Informationsbit L übernommen wird. Wenn in diesem
Falle erfindungsgemäß eine Umschaltung von dem Amtstakt auf dessen negierten Wert
als Informationsübernahmetakt vorgenommen wird, kann die Informationsübernahme wieder
ungefähr in der Mitte der Informationsbit erfolgen.
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Um die in den Teilen c) und d) dargestellten kritischen Situationen
gar nicht erst auftreten zu lassen, wird erfindungsgemäß die Umschaltung von der
einen Taktart auf die andere Taktart schon dann vorgenommen, wenn einer der Impulse
der Impulspaare eine vorgegebene Mindestbreite unterschritten hat oder aber es wird
diese Umschaltung erst bei Verschwinden dieser Impulse vorgenommen, wobei diese
jedoch aufgrund einer Verzögerung und weiteren Verknüpfung mit dem Amtstakt bzw.
invertierten Amtstakt eine Verringerung ihrer Impulsbreite erfahren haben. Die Reihenfolge
der in diesem Falle verbleibenden Impulse pro Informationsbit, die sich aus den
Verknüpfungen I Tund I vergeben, ist dann für die auszuwählende Taktart maßgeblich.
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In F i g. 2 ist eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens dargestellt.
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Die erwähnten Verknüpfungen von PCM-Information lund Amtstakt Tsind
hier NAND-Verknüpfungen, wozu das NAND-Glied N 1, dem die Information lund der Amtstakt
T in Originalform zugeführt werden, und das NAND-Glied N2 dienen, dem die Information
lund der durch den Inverter Ne 1 invertierte Amtstakt zugeführt werden.
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Der Ausgang des NAND-Gliedes N1 ist mit dem Eingang eines Verzögerungsgliedes
V1, der Ausgang des NAND-Gliedes N2 mit dem Eingang eines Verzögerungsgliedes V3
verbunden. Die Ausgänge dieser Verzögerungsglieder sind an einen Eingang jeweils
eines anderen der beiden ODER-Glieder 01 und 03 angeschlossen. Dem jeweils anderen
Eingang der ODER-Glieder O t und 03 wird im Falle des ODER-Gliedes 1 der negierte
Amtstakt, im Falle des ODER-Gliedes 3 der Amtstakt in Originalform zugeführt.
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Der invertierte Amtstakt liegt außerdem am Eingang eines weiteren
Verzögerungsgliedes V2, der Amtstakt in Originalform außerdem am Eingang eines weiteren
Verzögerungsgliedes V4. Die Ausgänge dieser beiden Verzögerungsglieder sind an den
Eingang jeweils eines anderen der beiden ODER-Glieder 0 2 und 0 4 angeschlossen,
deren anderer Eingang im Falle des ODER-Gliedes 02 am Ausgang des NAND-Gliedes N1
und im Falle des ODER-Gliedes 04 am Ausgang des NAND-Gliedes N2 liegt.
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Die Ausgänge der ODER-Glieder 01 und 02 sind durch ein ODER-Glied
0 5 und die Ausgänge der ODER-Glieder 03 und 04 durch ein ODER-Gl:ed 06 zusammengefaßt.
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Die Verzögerungsglieder der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 2 können
durch eine Reihenschaltung mehrerer Verknüpfungsglieder gebildet sein.
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Anhand der F i g. 3 wird nunmehr erläutert, wie mit Hilfe der insoweit
beschriebenen Schaltungsanordnung eine NAND-Verknüpfung von Takt und Information
zustande kommt und wie mit Hilfe der Verzögerungsglieder und einer weiteren Verknüpfung
eine Verkürzung der erwähnten Rahmungsimpulse zustande gebracht wird. Es sei in
diesem Zusammenhang lediglich die die beiden Verzögerungsglieder V1 und V2 aufweisende
linke Hälfte des erwähnten Schaltungsteils betrachtet.
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Durch das NAND-Glied N1 wird eine Verknüpfung des Amtstaktes Tund
der Information 1 vorgenommen, siehe Zeile 3, Bild 3. Zeile 4, Bild 3 zeigt das
um die Verzögerungszeit tv des Verzögerungsgliedes V1 verzögerte Ergebnis dieser
NAND-Verknüpfung. Der Impuls gemäß Zeile 4 wird mit Hilfe des ODER-Gliedes 01 mit
dem invertierten Amtstakt verknüpft, siehe Zeile 7. Aus dieser Zeile erkennt man,
daß der vordere Rahmungsimpuls gegenüber dem in Zeile 3 gezeigten um die Summe der
Verzögerungszeiten tv, tpdON und tpdOOR kleiner als derjenige des in Zeile 3 gzeigten
Impulszuges ist Bei den außer der Verzögerungszeit tv erwähnten weiteren Verzögerungszeiten
handelt es sich um solche, die beim Übergang des Ausgangssignals des NAND-Gliedes
N1 bzw. des ODER-Gliedes 01 zum Binärwert Null zustande kommen.
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Mit Hilfe des ODER-Signals 0 2 wird außerdem noch eine Verknüpfung
des Ausgangssignals des NAND-Gliedes N1 mit dem durch das Verzögerungsglied V2 verzögerten
invertierten Takt vorgenommen, siehe Zeile 8 in F i g. 3. Durch diese Verknüpfung
wird, wie der Vergleich zwischen den Zeilen 3 und 8 zeigt, der hintere Rahmungsimpuls
schmaler. Die Verknüpfung der Impulszüge gemäß Zeilen 7 und 8 schließlich durch
das ODER-Glied 05 liefert einen Impulszug, siehe Zeile 9, bei dem dann, wie gewünscht,
sowohl der vordere als auch der hintere Rahmungsimpuls schmaler sind als bei dem
Impulszug gemäß F i g. 1 Der Impulszug gemäß Zeile 9 in Bild 3, der sich aus der
Verknüpfung der Information und des Amtstaktes
sowie aus der beschriebenen
Verzögerung und weiteren Verknüpfung ergibt, wird, wie die F i g. 2 zeigt, dem einen
Eingang prel einer bistabilen Kippstufe FF1 zugeführt, bei der es sich um ein JK-Flipflop
handelt.
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Der entsprechende Impulszug, der sich aus der Verknüpfung der Information
und des negierten Amtstaktes ergibt und der von dem Ausgang des ODER-Gliedes 06
abgegeben wird, gelangt an den anderen Eingang cll dieser Kippstufe FF1.
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Die ersterwähnte Impulsfolge gelangt außerdem über das ODER-Glied
07 an den entsprechenden Eingang pre 2 eines zweiten JK-Flipflop FF2, die zweite
Impulsfolge gelangt außerdem über das ODER-Glied 0 9 an den anderen Eingang cd 2
dieser bistabilen Kippstufe.
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Die Ausgangsgrößen der beiden ODER-Glieder 0 7 und 09 werden durch
das UND-Glied U1 verknüpft, dessen Ausgangssignal die Eingangsgröße für den Eingang
pre 3 eines dritten JK-Flipflop FF3 liefert. Der nicht negierende Ausgang Q3 dieser
bistabilen Kippstufe liefert die gemeinsame Eingangsgröße für die jeweils zweiten
Eingänge der ODER-Glieder 07 und 09. Dem zweiten Eingang c13 der bistabilen Kippstufe
FF3 wird die Information Izugeführt.
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Das Schaltverhalten des erwähnten jK-Flipflop ist so, daß bei der
Eingangssignalkombination cl = 0; pre = 1 die Ausgangssignalkombination Q = 0; Q
= 1, bei der Eingangssignalkombination cl 1; pre = 0 die Ausgangssignalkombination
Q = I; Q = 0 geliefert und bei Einstellen der Eingangssignalkombination cl = 1;
pre = 1 die jeweils vorher vorhandene Ausgangssignalkombination beibehalten wird.
Wenn beide Eingangssignale den Binärwert 0 aufweisen, ist der Schaltzustand einer
derartigen Kippstufe undefiniert.
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Die erste Verknüpfungsimpulsfolge, die von dem Ausgang des ODER-Gliedes
05 geliefert wird, ist in Fig. 4 in der Zeile pre 1 dargestellt. Zeile cli dieser
Figur zeigt die zweite, vom Ausgang des ODER-Gliedes 0 6 gelieferte Verknüpfungsimpulsfolge.
Wie der Vergleich dieser beiden Zeilen mit der Zeile Q1 in F i g. 4 zeigt, die den
Verlauf der Ausgangsgröße des Flipflop FF1 darstellt, entsteht am Ausgang Ql dieses
Flipflop immer dann ein positiver Spannungssprung, wenn ein Impuls der ersten Verknüpfungsimpulsfolge
pre 1 auftritt. Ein negativer Spannungssprung entsteht immer mit dem Auftreten eines
Impulses der zweiten Verknüpfungsimpulsfolge.
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Aufgrund der Verwendung der weiteren Flipflop FF2 und FF3 in der
in F i g. 2 dargestellten Weise nimmt der Ausgang Q2 des Flipflop FF2 so lange positives
Potential an, wie ein vorderer Rahmungsimpuls bei der ersten Verknüpfungsimpulsfolge
vorhanden ist bzw. im Falle, daß beide Verknüpfungsfolgen keine Rahmungsimpulse
mehr aufweisen, so lange wie ein Impuls der ersten Verknüpfungsimpulsfolge einem
Impuls der zweiten Verknüpfungsimpulsfolge unmittelbar vorangeht. Dies zeigt die
Zeile Q2 in Fig.4, wonach das Potential von Q2 zu Null wird, nachdem der vordere
Rahmungsimpuls von pre 1 verschwunden ist, und zwar in der Mitte der Zeile wieder
den Wert Eins annimmt, nachdem bei pre 1 wieder ein vorderer Rahmungsimpuls erschienen
ist, bei dessen nachfolgendem Ausbleiben jedoch wieder zu Null wird, und schließlich
im rechten Drittel der Zeile wieder zu Eins wird, da während dieser Zeitspanne,
während der beide Verknüpfungsimpulsfolgen zunächst keine Rahmungsimpulse zeigen,
ein Impuls der ersten Verknüpfungsimpulsfolge immer unmittelbar einem Impuls der
zweiten
Verknüpfungsimpulsfolge vorausgeht. Daran ändert sich selbstverständlich
auch nichts durch das vorübergehende Wiederauftreten eines zweiten Rahmungsimpulses
bei der ersten Verknüpfungsimpulsfolge.
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Die Ausgänge Qi bzw. Q2 der Flipflop FF1 bzw.
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FF2 sind an den einen Eingang jeweils eines anderen zweier NAND-Glieder
N3 und N4 angeschlossen. Der zweite Eingang dieser NAND-Glieder ist mit dem niegierenden
Ausgang Q2 bzw. Q1 des jeweils anderen Flipflops verbunden.
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Als dritte Eingangsgröße wird beiden der NAND-Glieder N3 und N4 der
durch den Negator Ne2 negierte Wert der Information zugeführt. Die Ausgänge der
beiden NAND-Glieder N3 und N4 sind an die Eingänge eines vierten jK-Flipflops FF4
angeschlossen.
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Dessen Ausgänge Q4 bzw. Q4 sind jeweils an einen Eingang eines anderen
der UND-Glieder U2 und U3 angeschlossen. Dem zweiten Eingang des UND-Gliedes U2
wird der Amtstakt in Originalform, dem zweiten Eingang des UND-Gliedes U3 der durch
den Negator Ne 1 invertierte Amtstakt zugeführt. Die Ausgänge der beiden UND-Glieder
U2 und U3 sind schließlich über ein NOR-Glied NOR zusammengefaßt, an dessen Ausgang
der Übernahmetakt ÜT geliefert wird, der schließlich die Übernahme der Information
in die betreffenden Einrichtungen der Vermittlungsstelle bewirkt.
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Für die weiteren Erläuterungen ist angenommen, daß die Informationsübernahme
jeweils mit der abfallenden Taktflanke des Übernahmetaktes ÜTvor sich geht. Für
den links des ersten Pfeils in Zeile ÜT der Fig.4 dargestellten Zeitbereichs bedeutet
dies, daß die Informationsübernahme mit der abfallenden Taktflanke des Amtstaktes
zusammenfällt, vergleiche die Zeilen ÜT und T. Aus dem Vergleich der Zeilen T und
I erkennt man außerdem, daß zunächst der Zeitpunkt der Informationsübernahme von
Flanken der Informationsbit noch weit genug entfernt ist. Bei der dritten Übernahme
dieses Bereichs ist dies jedoch nicht mehr der Fall, dementsprechend ist hier auch
der erste Rahmungsimpuls der ersten Verknüpfungsimpulsfolge weggefallen, siehe Zeile
pre 1. Es erfolgt also auch ein Potentialwechsel am Ausgang Q2 des Flipflops FF2.
In diesem Fall ist, solange die abfallende Impulsflanke des Amtstaktes noch nicht
aufgetreten ist, die Verknüpfungsbedingung des UND-Gliedes U2 erfüllt, da sowohl
vom Takteingang als auch vom negierenden Ausgang Q4 des Flipflops FF4 der Eins-Binärwert
geliefert wird.
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Dementsprechend wird über den Ausgang ÜT der Binärwert 0 abgegeben.
Sobald jedoch die abfallende Impulsflanke des Amtstaktes auftritt, ist bei beiden
der UND-Glieder U2 und U3 die Verknüpfungsbedingung nicht mehr erfüllt, sie liefern
also den Binärwert 0 mit der Folge, daß am Ausgang des NOR-Gliedes der Binärwert
1 auftritt, siehe Stelle des ersten Pfeils in Zeile ÜTder F i g. 4. Bei der Impulsfolge
ÜTfinden weiterhin Potentialwechsel im Takte des Amtstaktes T statt, nunmehr aber
fällt, wie der Vergleich der Zeilen Tund ÜTzeigt, die aktive abfallende Flanke des
Übernahmetaktes ÜTmit der ansteigenden Flanke des Amtstaktes zusammen, was, wie
der Vergleich der Zeilen Tund I zeigt, bedeutet, daß wieder mit einer Flanke geschaltet
wird, die zunächst etwa in der Mitte der Informationsbit liegt.
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Der Wegfall eines vorderen oder hinteren Rahmungsimpulses der beiden
Verknüpfungsimpulsfolgen muß nicht in jedem Falle zu einer Umschaltung des Übernahmetaktes
führen. Wie man aus dem weiteren
Verlauf der zweiten Verknüpfungsimpulsfolge,
siehe c11, ersieht. treten dort hintere Rahmungsimpulse auf, die jedoch im Zeitbereich
X wieder verschwinden. Das Verschwinden des hinteren Rahmungsimpulses der zweiten
Verknüpfungsimpulsfolge bedeutet aber, daß sich wieder der Phasenunterschied z eingestellt
hat, bei dem mit einer Schaltflanke geschaltet werden muß, die mit der ansteigenden
Taktimpulsflanke zusammenfällt, was bisher schon der Fall war, weswegen es hier
nicht zu einer Umschaltung kommen darf. Eine solche Umschaltung kann deswegen nicht
zustande kommen, weil nach wie vor ein Rahmungsimpuls der zweiten Verknüpfungsimpulsfolge
einem Impuls der ersten Verknüpfungsimpulsfolge unmittelbar vorangeht, und dementsprechend
das Flipflop FF2 an seinem Ausgang Q2 den Binärwert 0 liefert.
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Im Zeitbereich ß tritt bei der ersten Verknüpfungsimpulsfolge pr
1 wieder ein vorderer Rahmungsimpuls auf, weswegen auch ein Binärzeichenwechsel
am Ausgang Q2 entsteht. Die Anwesenheit beider Rahmungsimpulse bei der Verknüpfungsimpulsfolge
bedeutet, daß ein zwischen 0 und 3r liegender Phasenunterschied bei Amtstakt und
Information vorliegt, der jedoch erst kritisch wird, wenn er nahe bei 0 oder nahe
bei liegt.
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Beim nachfolgenden Verschwinden des ersten Rahmungsimpulses der ersten
Verknüpfungsimpulsfolge hat sich wieder der Phasenunterschied JT eingestellt, auf
den jedoch die Verhältnisse schon eingestellt sind, weswegen eine Umschaltung sich
ebenfalls erübrigt. Sie kann hier trotz des Binärzeichenwechsels am Ausgang Q2 des
Flipflop FF2 beim erwähnten Verschwinden des vorderen Rahmungsimpulses der ersten
Verknüpfungsimpulsfolge nicht stattfinden, da zu diesem Zeitpunkt die Verknüpfungsbedingung
des NAND-Gliedes N4 nicht erfüllt ist und dementsprechend eine Umschaltung des Flipflop
FF4 verhindert ist.
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Im Zeitbereich y (siehe Zeile cl 1), ist ein zwischenzeitlich aufgetretener
vorderer Rahmungsimpuls der zweiten Verknüpfungsimpulsfolge weggefallen. Ein solcher
Wegfall bedeutet, wie vorstehend anhand der Fig. 1 erläutert, das Erreichen einer
Phasenverschiebung Null, die erfordert, daß nunmehr wieder mit einer Übernahmetaktflanke
geschaltet werden muß, die mit der abfallenden Flanke des Amtstaktes zusammenfällt.
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Wie der Vergleich der Zeilen Tund I zeigt, ist nämlich die ansteigende
Flanke des Amtstaktes, die bisher mit der schaltenden Taktflanke koinzidiert hat,
in unmittelbarer Nachbarschaft der Flanke eines Informationsbit getreten. Auf den
mit der abfallenden Informationsbitflanke zusammenfallenden Binärzeichenwechsel
des Übernahmetaktes ÜT der auch einen Binärzeichenwechsel am Ausgang Q4 des Flipflops
FF4 hervorruft, folgt mit der nachfolgenden ansteigenden Taktimpulsflanke sofort
wieder ein Binärzeichenwechsel bei der
Übernahmeimpulsfolge Ü7: siehe mittlerer Pfeil,
so daß hier die abfallende aktive Flanke des Übernahmetaktes wieder mit der abfallenden
Flanke des Amtstaktes zusammenfällt und damit etwa in der Mitte der Informationsbit
liegt.
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Eine weitere Umschaltung erfolgt zu dem mit dem rechten Pfeil bezeichneten
Zeitpunkt, nachdem im Zeitbereich d der hintere Rahmungsimpuls der zweiten Verknüpfungsimpulsfolge
cl 1 weggefallen ist und damit sich wieder der Phasenunterschied sT eingestellt
hat.
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Im Zeitbereich zwischen dem zweiten und dritten Pfeil kam es nochmals
zum Erscheinen und Verschwinden eines hinteren Rahmungsimpulses der ersten Verknüpfungsfolge,
was jedoch keine Auswirkungen hatte, da die Verhältnisse schon auf den in diesem
Fall vorliegenden Phasenunterschied Null eingestellt waren.
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Aus der vorstehenden Erläuterung erkennt man also, daß dann, wenn
ein vorderer oder hinterer Rahmungsimpuls der ersten oder zweiten Verknüpfungsimpulsfolge
verschwindet, ein Kriterium für eine Umschaltung von einem Übernahmetakt, der mit
dem Amtstakt koinzidiert, auf einen Übernahmetakt, der mit dem invertierten Amtstakt
koinzidiert, und umgekehrt immer dann erzeugt wird, wenn nicht schon die jeweils
aktive Flanke des Übernahmetaktes, der dem Amtstakt in Originalform oder dem invertierten
Amtstakt entspricht, weit genug von Flanken der zu übernehmenden PCM-Informationsbit
entfernt ist. Aus der vorstehenden Erläuterung erkennt man außerdem, daß durch das
erfindungsgemäße Verfahren bzw. durch die Schaltungsanordnung zu dessen Durchführung
eine gewisse Hysterese bei der Umschaltung von der einen Taktart auf die andere
gegeben ist, so daß Phasenjitter, soweit sie eine bestimmte Amplitude nicht überschreiten,
abgefangen werden können. Die Größe dieser Hysterese ist im wesentlichen von der
gewählten Verzögerungszeit abhängig. Bei einem realisierten Ausführungsbeispiel,
bei dem eine Verzögerungszeit von vier Verknüpfungsgliedlaufzeiten gewählt wurde,
betrug die Hysterese bei 2,048 MHz Taktfrequenz 120 ns, also ungefähr r/2. Die Verknüpfungsglieder
waren hierbei in TTL-Technik realisiert.
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Das Umschalten des Übernahmetaktes kann dazu führen, daß die Zuordnung
zwischen Bitnummer der PCM-Information und dem Bit- bzw. Kanalzähler des betreffenden
Vermittlungsmoduls, bei dem die Umschaltung vorgenommen worden ist, nicht mehr richtig
ist. Um zu vermeiden, daß in diesen Fällen eine Neusynchronisation des erwähnten
Zählers mit Hilfe des Rahmenkennungswortes vorgenommen werden muß, kann sich eine
Zusatzschaltung empfehlen, die bewirkt, daß der Zähler unter Umständen nach einer
solchen Umschaltung für einen Bittakt angehalten wird.