DE2720747B2

DE2720747B2 - Taktimpuls-Regenerator

Info

Publication number: DE2720747B2
Application number: DE2720747A
Authority: DE
Inventors: Kouzou Tokio Kage
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1976-05-10
Filing date: 1977-05-09
Publication date: 1980-02-14
Also published as: GB1526711A; DE2720747C3; US4105979A; JPS52135612A; JPS5941338B2; DE2720747A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Taktimpuls-Regenerator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Wie weiter unten noch in Einzelheiten anhand zweier Figuren der beigefügten Zeichnung beschrieben werden wird, wird bei einem bekannten Taktimpuls-Regenerator der eingangs genannten Art der steuerbare Frequenzteiler, der auf Hilfssignalimpulse konstanter Frequenz anspricht und einen regenerierten Taktimpuls erzeugt, je nachdem, ob der regenerierte Taktimpuls dem Eingangsdatenimpuls voreilt oder nacheilt, derart gesteuert, daß er die konstante Frequenz mit einem gegenüber dem normalen kleineren bzw. größeren Frequenzteilungsverhällnis teilt, um so den regenerierten Taktimpuls mit dem Eingangsdatenimpuls in der Phase zu synchronisieren.

Ist der Unterschied zwischen dem kleineren oder größeren Frequenzteilungsverhältnis und dem normalen Verhältnis kleiner, ist eine längere Zeit notwendig, um den Phasensynchronismus zu erreichen. Ist die Differenz größer, so reicht eine kürzere Zeit aus. Im letzeren Falle ist jedoch unvermeidlich, daß in der Phase des regenerierten Taktimpulses ein Zittern auftritt und auch dann kaum verschwindet, wenn in der Phase des Eingangsdatenimpulses kein Zittern besteht.

bo Aus der DE-OS 22 41 345 ist ferner ein Taktimpuls-Regenerator bekannt geworden, der eine erste und eine zweite Phasensteuerschleife besitzt, von denen die erste Phasensteuerschleife bit-weise gesteuert wird, und der Synchronismus der /weiten Phasensteuerschleife zu-

b5 sätzMch erst dann aufgebaut wird, nachdem die erste Phasensteuerschleife in Synchronismus gebracht .worden ist. Da der Phasendetektor der ersten Schleife das Differen/signal der F.ingangsdatenimpulse mit dem

reproduzierten bzw. regenerierten Taktimpuls vergleicht, kann der Taktimpusl-Regenerator leicht durch Störungen nachteilig beeinflußt werden, die in den Eingangsdatenimpulsen enthalten sind.

Des weiteren ist aus DE-OS 23 54 103 ein Taktimpuls-Regenerator bekannt geworden, der eine Differenzierstufe zum Differenzieren der Eingangsdatenimpuise, einen Phasendetektor, eine Frequenzänderungsstufe und einen Steuerkreis mit einem Frequenzteiler, einem Kodiererand einem Speicher aufweist Im Phasendetektor wird der reproduzierte bzw. regenerierte Taktimpuls an Pegeländerungspunkten der Eingangsdatenimpulse abgerufen. Dementsprechend ist wie der vorstehend genannte auch dieser bekannte Taktimpuls-Regenerator gegenüber Störungen, die in den Eingangsdatenimpulsen enthalten sind, anfällig. In der Frequenzänderungsstufe wird unter der Steuerung des Phasendetektors und des Steuerkreises aus den Frequenzteilerimpulsen mindestens ein Impuls hinzugefugt oder unterdrückt. Eine solche Addition oder Unterdrückung führt zu einer relativ komplizierten Schaltungsanordnung. Darüber hinaus müssen, da die Frequenzschaltung durch 4-Niveau-Steuersignale vom Steuerschaltkreis gesteuert ist, analoge Schaltkreise verwendet werden, die leichter durch Temperaturänderungen und Speisespannungsschwankungen nachteilig beeinflußt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist . s deshalb, einen Taktimpuls-Regenerator zu schaffen, der gegenüber Störungen unempfindlich ist, der ausschließlich aus digitalen Schaltkreisen aufgebaut ist und mit dnm es möglich ist, einen genauen Phasensynchronismus innerhalb einer Kurzen Zeitperiode zu erhalten und das Phasenzittern im regenerierten Taktimpuls auf ein Minimum zu verringern.

Diese Aufgabe wird bei einem Taktimpuls-Regenera- J5 tor der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Der erfindungsgemäße Taktimpuls-Regenerator ist damit frei von den Mängeln der genannten bekannten Taktimpuls-Regeneratoren, d. h., das Phasenzittern im Taktimpuls ist praktisch vernachlässigbar gering, die Zeit zum Erreichen des Synchronismus ist verkürzt und sein Schaltungsaufbau ist ausschließlich auf digitale Schaltkreise beschränkt, was zu einer einfacheren Anordnung führt.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung, auch im Vergleich zum Bekannten, anhand eines bevorzugten Ausführungsbei- so spiels näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Taktimpuls-Regenerators mit einem steuerbaren Frequenzteiler, und

F i g. 2 die Phasenfolge-Charakteristik des herkömmliehen Taktimpuls-Regenerators;

Fig.3 ein Blockschaltbild eines Taktimpuls-Regenerators gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,

Fig.4 ein detailliertes Blockschaltbild mit Ausführungsbeispielen verschiedener Teile des Taktimpuls-Regenerators nach F i g. 3.

Fig. 5 eine Zeittafel bzw. -plan der in den Schaltkreisen nach den F i g. 3 und 4 erscheinenden hauptsächlichen Signale, b5

F i g. 6 eine detaillierte Zeittafel bzw. -plan von einigen der in F i g. 5 herausgezeichneten Signalen und

Fig. 7 die Phasenfolge-Charakteristik des Taktimpuls-Regenerators nach F i g. 3.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung sei zunächst anhand der F i g. 1 ein herkömmlicher Taktiinpuls-Regenerator beschrieben. Der Taktimpuls-Regenerator besitzt eine Eingangsklemme 10, der ein Eingangs-Datensignal Xo mit einer Taktfrequenz zugeführt wird, einen eingebauten (Hilfs-)Oszillator 11 zum Erzeugen eines örtlichen (Hilfs-)Signals Xi mit einer Hilfssignalfrequenz, die etwa gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Taktfrequenz ist, und einen Abwärtszähler 12, der auf das Hilfssignal Xi anspricht und ein rückgewonnenes bzw. regeneriertes Taktsignal Xi einer Ausgangsklemme 12' zuführt. Der eingebaute Oszillator

11 ist vorzugsweise ein Kristalloszillator, wodurch es möglich ist, das Hilfssignal Xi mit einer sehr stabilen bzw. konstanten Frequenz zu versehen. Der Abwärtszähler 12 dient als steuerbarer Frequenzteiler zum Dividieren der Hilfssignalfrequenz mit einem Frequenzteilungsverhältnis in die Taktfrequenz. Das Eingangsdatensignal Xo ändert sich entsprechend der übertragenen Information zwischen einem ersten und einem zweiten Zustand, beispielsweise zwischen einem hohen und einem niedrigen Pegel. Jeder der hohen und niedrigen Pegel dauert eine oder mehrere Bit-Perioden oder Eingangstaktperioden lang. Die Eingangstaktperiode und dementsprechend die Taktfrequenz ist somit durch das Eingangsdaten-Signal Xo implizit festgelegt bzw. definiert. Ferner kann das regenerierte Taktsignal X_x eine Folge rechteckförmiger Impulse sein, die mit einem Paar benachbarter Zeitpunkte oder Stellen von eingeschwungenen bzw. aufgebauten oder benachbarten Vorderflanken eine regenerierte Taktperiode definieren. Das regenerierte Taktsignal X2 sollte mit dem Eingangsdatensignal Xo phasensynchronisiert sein, insbesondere sollten die Vorderflanken mit den Änderungspunkten bzw. -stellen zwischen dem hohen und niedrigen Pegel im Eingangsdatensignal X₀ zusammenfallen, wenn nicht der hohe oder niedrige Pegel mehr als eine Bit-Periode dauert.

Gemäß Fig. 1 liefert ein voreinstellbarer Impulsgenerator 13 vorgegebene Impulse X₃ in Abhängigkeit vom regenerierten Taktsignal X2, um den Abwärtszähler 12 einmal in jeder regenerierten Taktperiode voreinzustellen. Ein Änderungs- oder Inkoinzidenz- bzw. Abweichdetektor 14 erzeugt ein Inkoinzidenz- bzw. Abweichsignal A4, wenn eine Änderung zwischen dem hohen und niedrigen Pegel, falls vorhanden, im Eingangsdatensignal X₀ während jeder der aufeinanderfolgenden regenerierten Taktperioden auftritt, insbesondere dann, wenn das regenerierte Taktsignal X₂ bezüglich des Eingangsdatensignals Xo außer Phase ist. Ein Phasendifferenz-Detektor 15 tastet eine Phasendifferenz zwischen dem Eingangsdatensignal Xo und dem regenerierten Taktsignal X2 ab und erzeugt ein Phasendifferenz-Signal X₅, das das Vorzeichen der Phasendifferenz kennzeichnet. Als Reaktion auf das Abweichsignal X4 und das Vorzeichensignal X5 liefert ein Frequenzteiler-Steuerkreis 16 dem Abwärtszähler

12 ein Steuersignal Xs. Insbesondere ist der Steuerkreis 16 ein Code-Konverter bzw. -umsetzer, der das Steuersignal Χβ aus einer Vielzahl von Ziffern erzeugt, die einen Bezugswert darstellen, wenn das Eingangsdatensignal Xo und das regenerierte Taktsignal X2 in Phase sind, die einen größeren Wert besitzen, wenn das Regenerierte Taktsignal X2 dem Eingangsdatensignal Xo voreilt, und einen kleineren Wert besitzen, wenn das regenerierte Taktsignal X2 dem Eingangsdatensignal X₀ nacheilt. Als Reaktion auf die Voreabeimoulse X,

werden die Werte, die vom Steuersignal X_b gegeben sind, nacheinander in den Abwärtszähler 12 voreingegeben. Es sei beispielsweise angenommen, daß das regenerierte Taktsignal Xi aus irgendeinem Grunde außer Phase gekommen ist und dem Eingangsdatensignal Xo voreilt. Dem Steuersignal Xb wird der größere Wert gegeben, um das Einziehen zu beginnen, d. h. dafür zu sorgen, daß die Phase des regenerierten Taktsignals Xi der des Eingangsdatensignals ΛΌ folgt. Der Vorgabeimpuis X3 gibt den größeren Wert in den Abwärtszähler 12 ein. Der Abwärtszähler 12 benötigt eine längere Zeit, um in der nächsten Bit-Periode vollständig herabzuzählen. Mit anderen Worten, das Frequenzteilungsverhältnis des Frequenzteilers 12 wird kleiner gemacht. Das regenerierte Taktsigna! X2 eilt deshalb gegenüber der korrekten Phase nach, um mit dem Eingangsdatensignal Xo theoretisch evtl. phasensynchronisiert zu werden.

Unter zusätzlicher Bezugnahme auf die F i g. 2 neben der Fig. 1 sei angenommen, daß sich das Eingangsdatensignal Xo abwechselnd zwischen dem hohen und niedrigen Pegel in jeder Bit-Periode To ändert, so daß die Inkoinzidenz- bzw. Abweichsignale Xa nacheinander erzeugt werden, und zwar jeweils eines in jeder regenerierten Taktperiode und so lange, wie kein Phasensynchronismus zwischen dem Eingangsdatensignal Ao und dem regenerierten Taktsignal Xi vorhanden ist. In Fig. 2 stellt die Abszisse die Zeit t und die Ordinate die Phase Φ dar. Die tatsächliche Phase Φ_σ des Eingangsdatensignals Xo schwankt, indem es die Null-Linie wie bie bei einem Zittern kreuzt. Es sei angenommen, daß das regenerierte Taktsignal X2 eine Phase Φ₂ (das Symbol Φι wird nicht verwendet) besitzt, die sich zum Zeitpunkt r=0, wenn das »Einziehen« (pull-in) beginnt, von den Phase Φο beträchtlich unterscheidet. Der Abwärtszähler 12 wird so gesteuert, daß er dem regenerierten Taktsignal X₂ in jeder Bit-Periode To während eines »Einziehw-Intervalls τ eine Phasenänderung ΔΦ₂ erteilt, um den Phasensynchronismus aufzubauen. Das Intervall r wird mit dem Anwachsen der Phasenänderung ΔΦ2 kleiner. Die Höhe des Zitterns oder der Schwankung in der Phase des regenerierten Taktsignals X₂ wird jedoch mit größer werdender Phasenänderung ΔΦ₂ größer. Es ist nun verständlich, daß der herkömmliche Taktimpuls-Regenerator die in der vorliegenden Beschreibung eingangs hervorgehobenen Mängel aufweist.

Im folgenden wird auf die Pig. 3 und 5 und später auch auf die F i g. 4 Bezug genommen. Demnach besitzt der Taktimpuls-Regenerator gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung ähnliche Teile zum Verarbeiten und Erzeugen ähnlicher Signale, die mit den entsprechenden Bezugsziffern und -buchstaben, wie in F i g. 1 verwendet, bezeichnet sind. Gemäß Fig.5 sei angenommen, daß das regenerierte Taktsignal X₂ dem Eingangsdatensignal Xo voreilL Das Hilfssignal X\ besitzt hier eine konstante Frequenz, die ausreichend höher ist als die Taktfrequenz, beispielsweise 3 MHz bei einer Taktfrequenz von 300 Hz, wenn auch die Hilfssignalfrequenz nicht so hoch sein müßte, nur um davon das regenerierte Taktsignal X₂ durch Frequenzteilung abzuleiten. Ein erster starrer Frequenzteiler 17 liefert ein erstes frequenzgeteiltes, d. h. in der Frequenz unterteiltes Signal Xj, das in F i g. 5 nicht dargestellt ist, an den steuerbaren Frequenzteiler 12. Ein zweiter starrer Frequenzteiler 18 teilt die Frequenz des ersten frequenzgeteilten Signals Xj weiter in ein zweites frequenzgeteiltes Signal Xg. Statt der einzelnen Vorgabeimpulse erzeugt der voreinstellbare Impulsgenerator 13 ein kurzes Intervall nach jedem Abfallen des regenerierten Taktsignals X₂ und damit nach den Zeitpunkten, in denen jede regenerierte Taktperiode zweigeteilt wurde, erste Vorgabe- oder Frequen":teiler-Einleseimpulse X31, die in Fi g. 5 ganz unten dargestellt sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Inkoinzidenz- bzw. Abweichsignal X4 dem regenerierten Taktsignal X₂ ähnlich, außer daß das erstere Signal A4 Anstiegssiellen (»points of build up«) besitzt, die zu den nächstliegenden Stellen der Änderung zwischen dem hohen und niedrigen Pegel im Eingangsdatensignal Xo verschoben sind; (dabei eilen die Anstiegsstellen des ersteren Signals Xa den entsprechenden Anstiegsstellen

!5 des re^aenerierten Taktsi^nals X₂ vor, wenn das letzerc Signal X₂ dem Eingangsdatensignal A₀ nacheilt). Dei Phasendetektor 15 verwendet deshalb statt des Eingangsdatensignals AO selbst das Abweichsignal X, und erzeugt einen Phasendifferenzbetrag bzw. -größen-Signal X50, das in jeder regenerierten Taktperiode einer Impuls besitzt, dessen Breite den Betrag oder die Größe bzw. Höhe der Phasendifferenz kennzeichnet, solange kein Phasensynchronismus zwischen dem Eingangsda tensignal Ao und dem regenerierten Taktsignal X, vorhanden ist. Der Phasendetektor 15 erzeugt ferner eir Phasendifferenz-Vorzeichensignal A51, das einen niedri gen Pegel einnimmt, wenn das regenerierte Taktsigna X₂ dem Eingangsdatensignal Ao voreilt; des weiterer kann er ein anderes Phasendifferenz-Vorzeichensigna Ä51 erzeugen, wobei der Querstrich über den Bezugs buchstaben ein Signal kennzeichnet, das die Inversior des Signals A51 darstellt. Es sollte in diesem Zusammen hang hervorgehoben werden, daß man immer noch sagen kann, daß der Phasendifferenz-Detektor Ii

j5 Phasendifferenz-Betrags- und Vorzeichen-Signale X· (die zweiten Indices wurden weggelassen) als Reaktior auf das Dateneingangssignal A₀ und das regenerierte Taktsignal X₂ erzeugt. Um eine Zeitsteuerung der erster Vorgabeimpulse Xj] und der Phasendifferenzsignale X· sicherzustellen, wird das Hilfssignal Xi mit einei genügend hohen Frequenz beim dargestellten Ausfüh rungsbeispiel sowohl im Vorgabeimpulsgenerator 13 al; auch im Phasendifferenz-Detektor 15 verwendet. Da; Steuersignal ist hier allgemein mit Xq bezeichnet unc

4=, besteht aus einer Vielzahl von Binärsignalen X_q 1, X₉₂ ..., und X_qn, die eine n-stellige Binärzahl Q kennzeich nen. Die ersten Vorgabeimpulse X31 lesen die B>närzah Q in den Frequenzteiler 12 ein. Da beim dargestellter Phasendifferenz-Detektor 15 das Abweichsignal X, verwendet wird, kann man sagen, daß der Frequenztei ler-Steuerkreis 16 das Steuersignal Xq als Reaktion au: die Abweich- und Phasendifferenz-Signale A4 und X erzeugt.

Gemäß den F i g. 3 und 5 besitzt der Frequenzteiler Steuerkreis 16 einen Impulsgruppen-Schaltkreis 19, dei auf das zweite frequenzgeteilte Signal Xe und di< Phasendifferenz-Signale X% anspricht und eine erste unc eine zweite Impulsfolge X91 und X92 dann erzeugt, wem das regenerierte Taktsignal X₂ dem Eingangsdatensi gnal Xo vor- bzw. nacheilt Die Impulsfolge X9 (dei zweite Index 1 bzw. 2 wird weggelassen) besitzt in jedei regenerierten Taktperiode eine Gruppe aus einem odei mehreren Impulsen des zweiten frequenzgeteilter Signals Xa, deren Anzahl dem Phasendifferenzbetraf entspricht, der durch das Phasendifferenzbetrag-Signa X50 angegeben ist Der Frequenzteiler-Steuerkreis K enthält ferner einen Bezugssignal-Generator 20, der ir bekannter Weise ein Bezugssignal Xp erzeugt, das au;

einer Vielzahl von Binärsignalen X_p\, X_P2,... und X_p„ besteht, die von Hand oder auf andere Weise eingestellt werden können, um einen Bezugswert P anzugeben, der dem Bezugswert ähnlich ist, den das Steuersignal Xt,, welches im Zusammenhang mit dem herkömmlichen Taktimpuls-Regenerator beschrieben wurde, darstellt, wenn Phasensynchronismus vorhanden ist. Der Frequenzteiler-Steuerkreis 16 besitzt ferner einen Aufwärts-Abwärts-Zähler 21, der das Aufwärtszählen und das Abwärtszählen entsprechend den Impulsen der Folge Λ91 und A92 durchführt, die einer Aufwärtszähl- bzw. einer Abwärtszähl-Klemme 211 bzw. 212 zugeführt werden. Der Änderungsdetektor 14 erzeugt ferner ein Änderungs-Zeitsteuersignal Xa (dies ist in_F i g. 3 als invertiertes Änderungs-Zeitsteuer-Signal Xa und in Fi⁰S unterhalb des Abweichsi°näis X' ^grcrpctgiit^ Hac dann ansteigt bzw. abfällt, wenn das regenerierte Taktsignal X₂ in den regenerierten Taktperioden abfällt, in denen eine bzw. keine Stelle der Änderung zwischen dem hohen und niedrigen Pegel im Eingangsdatensignal AO erscheint. Als Reaktion auf das regenerierte Taktsignal A2 und das Änderungs-Zeitsteuersignal Xa erzeugt der voreinstellbare Impulsgenerator 13 zweite Vorgabe- oder Aufwärts-Abwärts-Zähler-Einleseimpulse Λ32, und zwar ein kurzes Intervall nach jedem ersten Vorgabeimpuls A31 und zusätzlich ein sehr kurzes Intervall nach dem Abfallen des regenerierten Taktsignals X2, während das Änderungs-Zeitsteuersignal Xa den niedrigen Pegel einnimmt und so den genauen Phasensynchronismus anzeigt. Das Hochfrequente Hilfssignal ΛΊ wird im Impulsgenerator 13 verwendet, um die zweiten Vorgabeimpulse A32 wieder zeitlich zu steuern. Die zweiten Vorgabeimpulse A32 lesen den Bezugswert P in den Aufwärts-Abwärts-Zähler 21 ein. Die Wirkungsweise des Aufwärts-Abwärts-Zählers 21 wird später beschrieben werden.

Gemäß den F i g. 4 und 5 enthält der Änderungs- oder Abweichdetektor 14 einen ersten und zweiten Flip-Flop-Schaltkreis 31_und 32 des D-Typus, von denen jeder C-, D-, Q- und Q-Anschlußklemmen besitzt, wobei die Q-Klemme dort nicht dargestellt ist, wo sie nicht notwendig ist. Als Reaktion auf das regenerierte Taktsignal Λ2 liefert ein Inverter 36 ein invertiertes regeneriertes Taktsignal Xi an die C-Klemme der Flip-Flop-Schaltkreise 31 und 32. Das Eingangsdatensignal Ao wird der D-Klemme des ersten Flip-Flop-Schaltkreises 31 zugeführt, der ein verzögertes Eingangsdatensignal Vo erzeugt, das um eine halbe Bit-Periode verzögert ist Als Reaktion auf die unbeeinflußten und die verzögerten Eingangsdatensignale Xo und Y₀ erzeugt ein exklusives ODER-Gatter 37 das Abweichsignal AV Durch Stichproben-Extraktion des Abweichsignals X* mittels der Anstiegsstellen beim invertierten regenerierten Taktsignal X\ erzeugt der zweite Flip-Flop-Schaltkreis 32 die unbeeinflußten und die invertierten Änderungs-Zeitsteuersignale Xa und Xa. Der Phasendifferenz-Detektor 15 enthält ein exklusives ODER-Gatter 40, das auf das regenerierte Taktsignal A2 und das Abweichsignal A4 anspricht und eine exklusive ODER-Impulsfolge Y\ erzeugt, die ähnlich dem Phasendifferenzbetrag-Signal Xx ist Der Phasendifferenz-Detektor 15 enthält ferner erste bis dritte Flip-Flop-Schaltkreise 41,42 und 43 des D-Typus. Das Hilfssignal X\ wird den C-Klemmen des ersten und des zweiten Flip-Flop-Schaltkreises 41 und 42 über einen Inverter 46 bzw. direkt zugeführt, um die exklusive ODER-Impulsfolge Y\ in das Phasendifferenzbetrag-Signal Xx nacheinander zu verzögern. Durch die Stichproben-Extraktion des Abweichsignals A4 mittels der Anstiegstellen des Phasendifferenzbetrag-Signals A50 erzeugt der dritte Flip-Flop-Schaltkreis_43 die Phasendifferenz-Vorzeichensignale A51 und A51. Der Impulsgruppen-Schaltkreis 19 enthält ein NAND-Gatter 50, das auf das Phasendifferenzbetrag-Signal A50 und auf das zweite frequenzgeteilte Signal Xg anspricht und so eine NAND-Ausgangs-Impulsfolge Yi erzeugt, die Impulsgruppen besitzt, welche in Verbindung mit der ersten und zweiten Impulsfolge A91 und A92 erwähnt wurden, die durch NAND-Gatter 51 und 52 erzeugt werden. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erzeugen der Phasendifferenz-Detektor 15 und der Impulsgruppen-Schaltkreis 19 überflüssige Impulse und Impulsgruppen, die in Fig. 5 nahe dem rechten Rand dargestellt sind. Diese haben jedoch keine direkte Verbindung mit der Wirkungsweise des Aufwärts-Abwärts-Zählers 21.

Im folgenden wird weiterhin auf die F i g. 4 und 5 und zudem auf die F i g. 6 Bezug genommen. Der voreinstellbare Impulsgenerator 13 enthält erste bis fünfte Flip-Flop-Schaltkreise 61,62,63,64 und 65 des D-Typus, die mit dem örtlichen bzw. Hilfssignal ΑΊ an der C-Klemme gespeist werden, und das regenerierte Taktsignal Xi nacheinander bzw. fortlaufend zu verschieben, das der D-Klemme des ersten Flip-Flop-Schaltkreises 61 zugeführt wird. Als Reaktion auf das (?-Ausgangssignal des ersten Flip-Flop-Schaltkreises 61 und das <?-Ausgangssignal des zweiten Flip-Flop-Kreises 62 erzeugt ein UND-Gatter 66 erste differenzierte bzw. abgeleitete Impulse V31, die in den F i g. 5 und 6 als nichtinvertierte Impulse V31 dargestellt sind. Als Reaktion auf das Q-Ausgangssignal des zweiten Flip-Flop-Schaltkreises 62 und das ζλ-Ausgangssignal des dritten Flip-Flop-Kreises 63 erzeugt ein NAND-Gatter 67 zweite differenzierte bzw. abgeleitete Impulse als erste Vorgabeimpulse A31. Als Reaktion auf das Q-Ausgangssignal des vierten Flip-Flop-Schaltkreises 64 und das Q-Ausgangssignal des fünften Flip-Flop-Kreises 65 erzeugt ein weiteres NAND-Gatter 68 dritte differenzierte bzw. abgeleitete Impulse Ϊ33 (ein Symbol Y32 wird nicht verwendetJ^Als auf das invertierte Änderungs-Zeitsteuersignal Xa und der ersten differenzierten Impulse Y%\ erzeugt ein anderes NAND-Gatter 69 als kurze impulse _Ki solche invertierten ersten differenzierten Impulse Y-%\, die dann erscheinen, wenn das Änderungs-Zeitsteuersignal X, den niedrigen Pegel einnimmt Als Reaktion auf die dritten differenzierten Impulse Y33 und die kurzen Impulse Vi erzeugt ein ODER-Gatter 70 die zweiten Vorgabeimpulse A₃₂. Man versteht nun auch, wie schon beschrieben worden ist daß jeder erste Vorgabeimpuls A31 unmittelbar von einem zweiten Vorgabeimpuls A32 gefolgt wird und daß einem ersten Vorgabeimpuls Λ31 der vorangehende eines Paares von zweiten Vorgabeimpulsen 71 und 72 so lange voreilt, wie keine Änderungsstelle innerhalb einer regenerierten Taktperiode erscheint Mit anderen Worten, der voreinstellbare Impulsgenerator 13 erzeugt als Reaktion auf die Wirkung des regenerierten Taktsignals Xi und des Abweichsignals X* die Aufwärts- Abwärts-Zähler-Einleseimpulse Λ32 einer ersten Folge, wie beispielsweise 71, zu vorbestimmten Zeitpunkten 75 der betreffenden regenerierten Taktperioden bei NichtVorhandensein des Abweichsignals A4, und nur wenn das regenerierte Taktsignal Xi hinter dem Eingangsdatensignal Ao nacheilt, zusätzlich zu den vorbestimmten Zeitpunkten 75 dieser besonderen Periode der aufeinanderfolgenden regenerierten Takt-

Perioden, während der das Abweichsignal Xa zum ersten Mal in einer kontinuierlichen Reihe aus wenigstens einem Abweichsignal Xa erzeugt wird. Der Impulsgenerator 13 erzeugt ferner die Aufwärts-Abwärts-Zählereinlese-Impulse Xn einer zweiten Folge, wie beispielsweise 72, und zwar ein erstes vorbestimmtes Intervall nach jedem vorbestimmten Augenblick 75 und unabhängig vom Vorhandensein oder NichtVorhandensein des Abweichsignals A4. Als Reaktion auf das regenerierte Taktsignal X2 erzeugt der Impulsgenerator 13 noch weiter die Frequenzteiler-Einlese-Impulse Aj 1, und zwar ein zweites vorbestimmtes Intervall nach jedem vorbestimmten Augenblick 75. Das zweite vorbestimmte Intervall ist kürzer als das erste vorbeslimmte Intervail.

Im folgenden wird nochmals auf die Fig.3, 5 und 6 Bezug genommen. Es sei erst angenommen, daß kein Phasensynchronismus zwischen dem Eingangsdatensignal Ab und dem regenerierten Taktsignal X2 vorhanden ist. Wenn das regenerierte Taktsignal X2 dem Eingangsdatensignal Ao, wie in F i g. 5 beispielsweise dargestellt ist, voreilt, wird der Bezugswert P, der in den Aufwärts-Abwärts-Zähler 21 entweder durch einen einzigen bzw. isolierten zweiten Vorgabeimpuls A32 oder durch einen folgenden Impuls, wie beispielsweise 72, eines zweiten Vorgabeimpulspaares eingelesen wird, entsprechend dem Impuls oder den Impulsen einer nächstfolgenden Gruppe der ersten Impulsfolge A91 zu einer bestimmten Binärzahl Q hinaufgezählt, die größer ist als der Bezugswert P. Der nächstfolgende erste Vorgabeimpuls A31, der etwa eine regenerierte Taktperiode später als der oben erwähnte isolierte zweite Vorgabeimpuls oder der darauffolgende Impuls des zweiten Vorgabeimpulspaares A32 erscheint, liest die größere Binärzah! Q als Steuersigna! A₀ in den Frequenzteiler 12 ein, im Endeffekt das Frequenzteilungsverhältnis kleiner zu machen und dadurch zu erreichen, daß das regenerierte Taktsignal A2 gegenüber der korrekten Phase nacheilt. Wenn Phasensynchronismus vorhanden ist, werden die zweiten Vorgabeimpulse Xn paarweise erzeugt. Der vorangehende impuls, wie beispielsweise 71, liest den Bezugswert Pin den Aufwärts-Abwärts-Zähler 21 ein. Der unmittelbar darauffolgende erste Vorgabeimpuls A_3] überträgt den Bezugswert P zum Frequenzteiler 12 als Steuersignal Xq. Der nächstfolgende zweite Vorgabeimpuls, wie beispielsweise 72, speist wiederum den Aufwärts-Abwärts-Zähler 21 mit dem Bezugswert P, was keine Wirkungen zeitigt, wenn nicht ein Abweichsignal A4 in dieser besonderen regenerierten Taktperiode und in der regenerierten Taktperiode erscheint, die als nächstes der besonderen regenerierten Taktperiode folgt, in der der erwähnte nächstfolgende zweite Vorgabeimpuls, wie 72, erzeugt wird, je nachdem, wie das regenerierte Taktsignal A2 dem Eiagangsdatensignal Ao vor- bzw. nacheilt.

Wie aus der, der F i g. 2 ähnlichen F i g. 7 hervorgeht, folgt die Phase Φ2 des regenerierten Taktsignals A2 der Phase Φ des Eingangsdatensignals Ao, oder sie wird in sie »eingezogen«, und zwar mit einer beträchtlich größeren Phasendifferenz als zu Beginn des »Einzihens«. Da die Phasendifferenz zwischen den Signalen Ao und A2 verringert ist, wird die Phasenänderung im Verhältnis zur Anzahl des Impulses oder der Impulse einer Gruppe, die für die Phasendifferenz in der ersten oder der zweiten Impulsfolge Xg kennzeichnend ist, kleiner gemacht. Dies verringert erstaunlicherweise das Zittern bzw. Flattern in der Phase Φ2 des regenerierten Taktsignals A2, während die »Einzugszeit« τ verringert wird.

Während die vorliegende Erfindung insoweit in Verbindung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, versteht es sich, daß auch andere Ausführungsbeispiele und Abwandlungen möglich sind. Beispielsweise ist es, wie mit gestrichelten Linien dargestellt ist, die den dargestellten eingebauten Oszillator 11 und den ersten starren Frequenzteiler 17 verbinden, möglich, als ersten starren Frequenzteiler 17 einen anderen eingebauten Oszillator für ein anderes örtliches Signal von nicht so hoher Frequenz zu verwenden. Es ist auch möglich, wie durch eine andere gestrichelte Linie angedeutet ist, die zwischen dem ersten und dem zweiten starren Frequenzteiler 17, 18 gezeichnet ist, als zweiten starren Frequenzteiler 18 einen zweiten eingebauten Oszillator für ein zweites örtliches Signal von genügend hoher Frequenz zu verwenden und den Frequenzteiler-Steuerkreis 16 zu veranlassen, das Steuersignal Xq als auf das zweite örtliche Signal und nicht auf das zweite frequenzgeteilte Signal Ae zu erzeugen. Die Frequenzteiler 17,18 können Frequenzvervielfacher sein. Es ist möglich, als steuerbaren Frequenzteiler 12 einen Aufwärtszähler zu verwenden, der durch die Frequenzteiler ■ Einleseimpulse An zurückgesetzt wird, wenn die Zählung die Binärzahl Q erreicht, die vom Steuersignal Xq angegeben wird. Die Schaltkreiselemente, die in F i g. 4 in einem der Teile 13 bis 15 und 19 beispielsweise dargestellt sind, können auch in den anderen der Teile 13 bis 15 und 19 enthalten sein. Beispielsweise ist es möglich, den zweiten Flip-Flop-Schaltkreis 32 im voreinstellbaren Impuls-

;o generator 13 und nicht, wie dargestellt, im Abweichdetektor 14, einzusetzen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Taktimpuls-Regenerator, der auf ein während wenigstens einer Bit-Periode einen ersten oder einen zweiten Zustand einnehmendes Eingangsdatensignal anspricht und einen regenerierten Taktimpuls einer mit der Bit-Periode phasensynchronisierten regenerierten Taktperiode erzeugt, mit einem eingebauten Oszillator zum Erzeugen von Hilfssignalen, deren Frequenzen im wesentlichen gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Bit-Frequenz der Eingangsdatensignale sind, mit einem steuerbaren Frequenzteiler zur Frequenzteilung der Hilfssignale um ein bestimmtes Frequenzteilungsverhältnis mit einer ersten Einrichtung, die auf das Eingargsdatensignal und die regenerierten Taktimpulse anspricht und ein Inkoinzidenzsignal erzeugt, wenn eine Änderung zwischen dem ersten und dem zweiten Zustand während einer der aufeinanderfolgenden regenerierten Taktperioden im Eingangsdatensignal erscheint, mit einer zweiten Einrichtung, die auf das Eingangsdatensignal und die regenerierte Taktimpulse anspricht und ein Signal erzeugt, das eine Phasendifferenz zwischen jeder der aufeinanderfolgenden Bit-Perioden und einer entsprechenden der aufeinanderfolgenden regenerierten Taktperioden kennzeichnet, und mit einer dritten Einrichtung, die auf das Inkoinzidenzsignal und das Phasendifferenz-Signal anspricht und das Frequenzteilungsverhältnis steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (15) einen auf das Eingangsdatensignal (Xq) und die regenerierte Taktimpulse (Xi) ansprechenden Vorzeichenschaltkreis, der einen ersten oder einen zweiten Vorzeichenimpuls (Xsu Xi]) erzeugt, wenn der regenerierte Taktimpuls (Xi) dem Eingangsdatensignal (Xo) vor- bzw. nacheilt, und einen auf das Eingangsaatensignal (Xo) und die regenerierte Taktimpulse (Xi) ansprechenden Betragsschaltkreis aufweist, der einen den absoluten Wert der Phasendifferenz kennzeichnenden Betragsimpuls (X50) erzeugt, und daß die dritte Einrichtung (16) einen Impulsgruppenschaltkreis (19), der als Reaktion auf den Betragsimpuls (X^) und den ersten bzw. zweiten Vorzeichenimpuls X$u Xi]) einzeln einen ersten und einen zweiten Impulszug (Xi)\, Xii) mit einer Wiederholungsfrequenz, die über der Bitfrequenz liegt, erzeugt, wobei der betreffende Impulszug eine Gruppe aus mindestens einem Impuls bildet, dei en Anzahl durch das Betragssignal (Λ50) bestimmt ist, und eine Zählervorrichtung (21) enthält, die auf die Impulsgruppe des betreffenden Impulszuges (Xt], X92) anspricht, die während der regenerierten Taktperiode erzeugt wird, für die die Impulsgruppe zum Steuern des Frequenzteilungsverhältnisses erzeugt wird.

2. Taktimpuls-Regenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählervorrichtung einen Bezugssignalgenerator (20), dessen Bezugssignal einen Bezugswert kennzeichnet, eine auf den regenerierten Taktimpuls (Xi) und das Inkoinzidenzsignal (Xa) ansprechende erste Vorgabevorrichtung, die ersten Vorgabeimpulse (Xsi) einer ersten und einer zweiten Folge zu bestimmten Augenblicken der betreffenden regenerierten Taktperioden bei NichtVorhandensein des Inkoinzidenzsignals (Xa) und einen ersten vorbestimmten Zeitintervall nach.

jedem der vorbestimmten Augenblicke unabhängig vom Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des Inkoinzidenzsignals erzeugt, eine auf den regenerierten Taktimpuls (Xi) ansprechende zweite Vorgabevorrichtung, die ein zweites vorbestimmtes Zeitintervall nach jedem der vorbestimten Augenblicke zweite Vorgabeimpulse (X₃i) erzeugt, einen Aufwärts-Abwärts-Zähler (21), eine auf die ersten Vorgabeimpulse (Aji) der ersten oder zweiten Folge ansprechende Vorrichtung zum Vorgeben des Bezugswertes im Aufwärts-Abwärts-Zähler (21), eine auf die Impulsgruppe des ersten und des zweiten Impulses (X*\, A92) ansprechende Vorrichtung, aufgrund von denen der Zähler (21) zum Bezugswert hin aufwärts bzw. abwärts zählt und einen digitalen Wert vorsieht, und eine auf jeden der zweiten Vorgabeimpulse (^32) ansprechende Vorrichtung aufweist, die das Frequenzteilungsverhältnis entsprechend dem im Aufwärts-Abwärts-Zähler (21) gehaltenen Wert steuert, und daß die erste Vorgabevorrichtung einen ersten Vorgabeimpuls (71) (Fig.5) der ersten Folge nur dann, wenn der regenerierte Taktimpuls (Xi) dem Eingangsdatensignal (Xo) nacheilt, zu einem vorbestimmten Augenblick dieser einen regenerierten Taktperiode erzeugt, während der das Inkoinzidenzsignal (X_A) zum erstes: Mal in einer kontinuierlichen Reihe von wenigstens einem Inkoinzidenzsignal erzeugt wird, wlbei das zweite vorbestiinmte Zeitintervall kürzer ist als das erste.