DE2720747C3

DE2720747C3 - Taktimpuls-Regenerator

Info

Publication number: DE2720747C3
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: 1980-10-16
Also published as: GB1526711A; JPS52135612A; JPS5941338B2; DE2720747A1; DE2720747B2; US4105979A

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 Takur.ipuls-Regenerator der eingangs genannten Art der steuerbare Frequenzteiler, der auf Hilfssignaiimpulse 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 Frequenzteilungsverhältnis 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 zweiten Phasensteuerschleife zu-

h^r> sätzlich erst dann aufgebaut wird, nachdem die erste Phasensteuerschleife in Synchronismus gebracht worden ist. Da der Phasendetektor der ersten Schleife das Differenzsignal der Eingangsdatenimpulse 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 Eingangsdatenimpulse, einen Phasendetektor, eine Frequenzänderungsstufe und einen Steuerkreis mit einem Frequenzteiler, einem !Codierer und einem Speicher aufweist. Im Phasendetek- ι ο tor 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 hinzugefügt oder unterdrückt Eine solche Addition oder Unterdrückung führt zu einer relativ komplizierten Schaltungsanordnung. Darüber hinaus müssen, da die Frequenzschaitung durrh 4-Niveau-SteuersignaIe vom Steuerschaltkreis gesteuert ist, analoge Schaltkreise verwendet werden, die leichter durch Temperaturänderungen und Speisespannungsschwankungen nachteilig beeinflußt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Taktimpuls-Regenerator zu schaffen, der gegenüber Störungen unempfindlich ist, der ausschließlich aus digitalen Schaltkreisen aufgebaut ist und mit dem 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 Mangeln 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 Ausführungsbeispiels 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 Ausfüh- m> rungsbeispielen verschiedener Teile desTaktimpuls=Re* generators nach F i g. 3.

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

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

F i g. 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 Taktimpuls-Regenerator beschrieben. Der Taktimpuls-Regenerator besitzt eine Eingangsklemme 10, der ein Eingangs-Datensignal AO mit einer Taktfrequenz zugeführt wird, einen eingebauten (Hilfs-)Oszillator Il zum Erzeugen eines örtlichen (Hilfs-)Signals ΛΊ mit einer Hilfssignalfrequenz, die etwa gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Taktfrequenz ist und einen Abwärtszähler 12, der auf das Hilfssignal X\ 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 X\ 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 Ao ändert sich entsprechend der übertragenen Information zwischen einem ersten 1¹ .■·.( 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 X₀ implizit festgelegt bzw. definiert Ferner kann das regenerierte Taktsignal ΛΊ 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 A"₂ sollte mit dem Eingangsdatensignal Xo phasensynchronisiert sein, insbesondere sollten die Vorderflanken mit den Änderungspunkten bzw. -stellen zwischen dem hohen und niedrigen Pegel im Eingangsdatensignal AO zusammenfallen, wenn nicht der hohe oder niedrige Pegel mehr als eine Bit-Periode dauert.

Gemäß Fig. 1 liefert ein voreinsHlbarer Impulsgenerator 13 vorgegebene Impulse X₃ in Abhängigkeit von. regenerierten Taktsignal Xi, 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 AO während jeder der aufeinanderfolgenden regenerierten Taktperioden auftritt, insbesondere dann, wenn das regenerierte Taktsignal A2 bezüglich des Eingangsdatensignals A₀ außer Phase ist. Ein Phasendifferenz-Detektor 15 tastet eine Phasendifferenz zwischen dem Eirgangsdatensignal AO und dem regen "./iorten Taktsignal A2 ab und erzeugt ein Phasendifferenz-Signal As, das das Vorzeichen der Phasendifferenz kennzeichnet. Als Reaktion auf das Abweichsignal A₄ und das Vorzeichensignal X₅ liefert ein Frequenzteiler-Steuerkreis 16 dem Abwärtszähler

12 ein Steuersignal AV Insbesondere ist der Steuerkreis 16 ein Code-Konverter bzw. -umsetzer, der das Steuersignal Ais aus einer Vielzahl von Ziffern erzeugt, die einen Bezugswert darstellen, wenn das Eingengsdatensignal AO und das regenerierte Taktsignal A2 in Phase sind, die einen größeren Wert besitzen, wenn das Regenerierte Taktsignal X2 dem Eingangsdatensignal AO voreilt, und einen kleineren Wert besitzen, wenn das regenerierte Taktsignal Addern Eingangsdatensignal X₀ nacheilt. Als Reaktion auf die Vorgabeimpulse X)

werden die Werte, die vom Steuersignal X^ gegeben sind, nacheinander in den Abwärtszähler 12 voreingegeben. Es sei beispielsweise angenommen, daß das regenerierte Taktsignal X₂ aus irgendeinem Grunde außer Phase gekommen ist und dem Eingangsdatensignal AO voreilt. Dem Steuersignal Ais 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 X₀ folgt. Der Vorgabeimpuls X) 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 Taktsignal Xi eilt deshalb gegenüber der korrekten Phase nach, um mit dem Eingangsdatensignal AO theoretisch evtl. phasensynchronisiert zu werden.

Unter zusätzlicher Bezugnahme auf die F i g. 2 neben der Fig. I sei angenommen, daß sich das Eingangsdatensignal Xo abwechselnd zwischen dem hohen und niedrigen Pegel in jeder Bit-Periode T₀ ändert, so daß die Inkoinzideriz- bzw. Abweichsignale Xt nacheinander erzeugt werden, und zwar jeweils eines in jeder regenerierten Taktperiode und so lange, wie kein Phasensynchronismus zwischen dem Eingangsdatensignal X₀ und dem regenerierten Taktsignal X₂ vorhanden ist. In Fig. 2 stellt die Abszisse die Zeit t und die Ordinate die Phase Φ dar. Die tatsächliche Phase Φ_η des Eingangsdatensignals X₀ 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 Φ\ wird nicht verwendet) besitzt, die sich zum Zeitpunkt 1 = 0, wenn das »Einziehen« (pull-in) beginnt, von den Phase Φ_η beträchtlich unterscheidet. Der Abwärtszähler 12 wird so gesteuert, daß er dem regenerierten Taktsignal X2 in jeder Bit-Periode T₀ während eines »Einzieh«-lntervalls r 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 rcgcnerierien Takisignais X₂ wird jedoch mit grober werdender Phasenänderung ΛΦ₂ größer. Es ist nun verständlich, daß der herkömmliche Taktimpuls-Regenerator die in der vorliegenden Beschreibung eingangs hervorgehobenen Mangel aufweist.

Im folgenden wird auf die Fig. 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 F i g. 5 sei angenommen, daß das regenerierte Taktsignal X₂ dem Eingangsdatensignal X₀ voreilt. 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 Xj durch Frequenzteilung abzuleiten. Ein erster starrer Frequenzteiler 17 liefert ein erstes frequenzgeteiltes, d. h. in der Frequenz unterteiltes Signal Χη, das in F i g. 5 nicht dargestellt ist. an den steuerbaren Frequenzteiler 12. Ein zweiter starrer Frequenzteiler 18 teilt die Frequenz des ersten frequenzgeteil'en Signals AV weiter in ein zweites frequenzgeteiltes Signal Ag. 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 s zweigeteilt wurde, erste Vorgabe- oder Frequenzteiler-Einleseimpulse Xn, die in F i g. 5 ganz unten dargestellt sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Inkoinzidenz- bzw. Abweichsignal Xt dem regenerierten Taktsignal X₂ ähnlich, außer daß das erstere Signal

in A4 Anstiegsstellen (»points of build up«) besitzt, die zu den nächstliegenden Stellen der Änderung zwischen dem hohen und niedrigen Pegel im Fjngangsdatensignal Xo verschoben sind; (dabei eilen die Anstiegsstellen des ersteren Signals Xt den entsprechenden Anstiegsstellen > des regenerierten Taktsignals X₂ vor, wenn das let/.ere Signal Xj dem Eingangsdatensignal AO nacheilt). Der Phasendetektor 15 verwendet deshalb statt des Eingangsdatensignals AO selbst das Abweichsignal X* und erzeugt einen Phasendifferenzbetrag bzw. -größen-Signal Χ·**, das in jeder regenerierten Taktperiode einen Impuls besitzt, dessen Breite den Betrag oder die Größe bzw. Höhe der Phasendifferenz kennzeichnet, solange kein Phasensynchronismus zwischen dem Eingangsdatensignal Xo und dem regenerierten Taktsignal X₂

_>i vorhanden ist. Der Phasendetektor 15 erzeugt ferner ein Phasendifferenz-Vorzeichensignal X51, das einen niedrigen Pegel einnimmt, wenn das regenerierte Taktsignal X₂ dem F'ngangsdatensigna! X_n voreilt; des weiteren kann er ein anderes Phasendifferenz-Vorzeichensignal

in X51 erzeugen, wobei der Querstrich über den Bezugsbuchstaben ein Signal kennzeichnet, das die Inversion des Signals X51 darstellt. Es sollte in diesem Zusammenhang hervorgehoben werden, daß man immer noch sagen kann, daß der Phasendifferenz-Detektor 15 Phasendifferenz-Betrags- und Vorzeichen-Signale X₅ (die zweiten Indices wurden weggelassen) als Reaktion auf das Dateneingangssignal X„ und das regenerierte Taktsignal X2 erzeugt. Um eine Zeitsteuerung der ersten Vorgabeimpulse Xji und der Phasendifferenzsignale X5

απ sicherzustellen, wird das Hilfssignal Xi mit einer genügend hohen Frequenz beim dargestellten Ausführungsbeispiel sowohl im Vorgabeimpulsgenerator 13 als auch im Fhasenuiifereitz-Dcicku-M 13 vci wcuüci. Das Steuersignal ist hier allgemein mit Xq bezeichnet und

j-, besteht aus einer Vielzahl von Binärsignalen X,,, X_q2. ..., und Xqn. die eine n-stellige Binärzahl Q kennzeichnen. Die ersten Vorgabeimpulse X31 lesen die Binärzahl Q in den Frequenzteiler 12 ein. Da beim dargestellten Phasendifferenz-Detektor 15 das Abweichsignal Xt

-,0 verwendet wird, kann man sagen, daß der Frequenzteiler-Steuerkreis 16 das Steuersignal Xq als Reaktior auf die Abweich- und Phasendifferenz-Signale Xt und X5 erzeugt.
Gemäß den F i g. 3 und 5 besitzt der Frequenzteiler-Steuerkreis 16 einen Impulsgruppen-Schaltkreis 19, der auf das zweite frequenzgeteilte Signal Xt und die Phasendifferenz-Signale X5 anspricht und eine erste und eine zweite Impulsfolge X91 und X92 dann erzeugt, wenn das regenerierte Taktsignal Xj dem Eingangsdatensi-

„o gnal Xo vor- bzw. nacheilt. Die Impulsfolge X% (der zweite Index 1 bzw. 2 wird weggelassen) besitzt in jeder regenerierten Taktperiode eine Gruppe aus einem oder mehreren Impulsen des zweiten frequenzgeteilten Signals Xe, deren Anzahl dem Phasendifferenzbetrag entspricht, der durch das Phasendifferenzbetrag-Signal X50 angegeben ist Der Frequenzteiler-Steuerkreis 16 enthält ferner einen Bezugssignal-Generator 20, der in bekannter Weise ein Bezugssignal Xp erzeugt das aus

einer Vielzahl von Binärsignalen X_pi, X_n2, ... und X_r„ besteht, die von I land oder auf andere Weise eingestellt werden können, um einen Bezugswert Panzugeben, der dem Bezugswert ähnlich ist. den das Steuersignal Xt,, welches im Zusammenhang mit dem herkömmlichen Taktimpuls-Regeneralor beschrieben wurde, darstellt, wenn Phasensynchronismus vorhanden ist. Der Freque;'..:teiler-Steuerkreis 16 besitzt ferner einen Aufwärts-Abwärts-Zähler 21. der das Aufwärtszählen und das Abwärtszählen entsprechend den Impulsen der Folge Xv\ und Xq^ durchführt, die einei Aufwärtszähl bzw. einer Abwärtszähl-Klemme 211 bzw. 212 zugefiihr! werden. Der Änderungsdetektor 14 erzeugt ferner ein •\nderungs-Zeitsteucrsignal ΛΆ (dies ist in Γ i g. 3 als invertiertes Änderungs-Zeitsteuer-Signal Xt und in F i g. 5 unterhalb des Abweichsignals Xt dargestellt), das dann ansteigt bzw. abfällt, wenn das regenerierte Taktsignal X2 in den regenerierten Taktperioden abfällt,

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Stichproben-Extraktion des Abweichsignals Xa mittels der Anstiegstcllen des Phasendifferenzbetraf-Signals Xv, erzeugt der dritte Flip-Flop-Schaltkreis_43 die Phasendifferenz-Vorzeichensignale X51 und X51. Der Impuisgruppen-Schaltkreis 19 enthält ein NAND-Gatter 50, das auf das Phasendifferenzbetrag-Signal X50 und auf das zweite frequenzgeteilte Signal Ag anspricht und so eine NAND-Ausgangs-Impulsfolge V2 erzeugt, die Impulsgruppen besitzt, welche in Verbindung mit der

in ersten und zweiten Impulsfolge X·» und Xn erwähnt wurden, die durch NAND Gatter 51 und 52 erzeugt werden. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erzeugen der Phasendifferen/Detektor 15 und der Impulsgruppen-Schaltkreis 19 überflüssige Impulse und Im-

¹'' pulsgruppen, die in F i g. 5 nahe dem rechten Rand dargestellt sind. Diese haben jedoch keine direkte Verbindung mit der Wirkungsweise des Aufwärts-Ab wärts-Zählers21.

dem hohen und niedrigen Pegel im Eingangsdatensignal Xo erscheint. Als Reaktion auf das regenerierte Taktsignal X2 und das Änderungs-Zeitsteuersignal X.\ erzeugt der voreinstellbare Impulsgenerator 13 zweite Vorgabe- oder Aufwiirts-Abwärts-Zähler-Einleseimpul· se Xu. und zwar ein kurzes Intervall nach jedem ersten Vorgabeimpuls Xn und zusätzlich ein sehr kurzes Intervall nach dem Abfallen des regenerierten Taktsignals X₂, während das Änderungs-Zeitste.ersignal X.< den niedrigen Pegel einnimmt und so den genauen Phasensynchronismus anzeigt. Das Hochfrequente Hl issignal X\ wird im Impulsgenerator 13 verwendet, um die zweiten Vorgabeimpulse X32 wieder zeitlich zu steuern. Die zweiten Vorgabeimpulse Xu 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 φ-Anschlußklemmen besitzt, wobei die (^-Klemme dort nicht dargestellt ist, wo sie nicht notwendig ist. Als Reaktion auf das regenerierte Taktsignal X2 liefert ein Inverter 36 ein invertiertes regeneriertes Taktsignal X₂ an die C-Klemme der Flip-Flop-Schaltkreise 31 und 32. Das Eingangsdatensignal Xo wird der D-Klemme des ersten Flip-Flop-Schaltkreises 31 zugeführt, der ein verzögertes Eingangsdatensignal V₀ erzeugt, das um eine halbe Bit-Periode verzögert ist. Als Reaktion auf die unbeeinflußten und die verzögerten Eingangsdatensignale Xo und V₀ erzeugt ein exklusives ODER-Gatter 37 das Abweichsignal X₄. Durch Stichproben-Extraktion des Abweichsignals X_t mittels der Anstiegsstellen beim invertierten regenerierten Taktsignal X2 erzeugt der zweite Flip-Flop-Schaltkreis 32 die unbeeinflußten und dl·; invertierten Änderungs-Zeitsteuersignale Xa und Xa- Der Phasendifferenz-Detektor 15 enthält ein exklusives ODER-Gatter 40, das auf das regenerierte Taktsignal Xi und das Abweichsignal Xt anspricht und eine exklusive ODER-Impulsfolge Vi erzeugt, die ähnlich dem Phasendifferenzbetrag-Signal X50 ist. Der Phasendifferenz-Detektor 15 enthält ferner erste bis dritte Flip-Flop-Schaltkreise 41,42 und 43 des D-Typus. Das Hilfssignal Xi 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 V₁ in das Phasendifferenzbetrag-Signal X50 nacheinander zu verzögern. Durch die

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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 Xi an der C-Klemme gespeist werden, und das regenerierte Taktsignal X2 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 Vji, die in den F i g. 5 und 6 als nichtinvertierte Impulse V31 dargestellt sind. Als Reaktion auf das C-Ausgangssignal des zweiten Flip-Flop-Schaltkreises 62 und das (?-Ausgangssignal des dritten Flip-Flop-Kreises 63 erzeugt ein NAND-Gatter 67 zweite differenzierte bzw. abgeleitete Impulse als erste Vorgabeimpulse X31. Als Reaktion auf das <?-Ausgangssigna! 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 V» (ein Symbol Υπ wird nicht verwendet). Als auf das invertierte Änderungs-Zeitsteuersignal X% und der ersten differenzierten Impulse Vj 1 erzeugt ein anderes NAND-Gatter 69 als kurze Impulse Y\ solche invertierten eisten differenzierten Impulse Vji, die dann erscheinen, wenn das Änderungs-Zeitsteuersignal X₃ den niedrigen Pegel einnimmt. Als Reaktion auf die dritten differenzierten Impulse Yn und die kurzen l.npulse V₄ erzeugt ein ODER-Gatter 70 die zweiten Vorgabeimpulse X32. Man versteht nun auch, wie schon beschrieben worden ist, daß jeder erste Vorgabeimpuls X31 unmittelbar von einem zweiten Vorgabeimpuls X32 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 X2 und des Abweichsignals X₄ die Aufwärts-Abwärts-Zähler-Einleseimpulse X32 einer ersten Folge, wie beispielsweise 71, zu vorbestimmten Zeitpunkten 75 der betreffenden regenerierten Taktperioden bei Nichtvorhandensein des Abweichsignals X₄, und nur wenn das regenerierte Taktsignal X2 hinter dem Eingangsdatensignai XO nacheilt, zusätzlich zu den vorbestimmten Zeitpunkten 75 dieser besonderen Periode der aufeinanderfolgenden regenerierten Takt-

Perioden, während der das Abweichsignal ΛΊ zum ersten Mal in einer kontinuierlichen Reihe aus wenigstens einem Abweichsignal Xa erzeugt wird. Der Impulsgenerator 13 erzeugt ferner die Aufwärts-Abwärts-Zählereinlese-lmpulse X_n 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 X_A. Als Reaktion auf das regenerierte Taktsignal Xi erzeugt der Impulsgenerator 13 noch weiter die Frequenzteiler-Einlese-Impulse A^i.und zwar ein zweites vorbestimmtes Intervall nach jedem vorbestimmten Augenblick 75. Das zweite vorbestimmte Intervall ist kürzer als das erste vorbestimmte Intervall.

Im folgenden wird nochmals auf die F-' i g. J, 5 und b Bezug genommen. Es sei erst angenommen, daß kein Phasensynchronismus zwischen dem Eingangsdatensignal X₀ und dem regenerierten Taktsignal X₂ vorhanden ist. Wenn das regenerierte Taktsignal X₂ dem Eingangsdatensignal Xo, 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 X_t2 oder durch einen folgenden Impuls, wie beispielsweise 72, eines zweiten Vorgabeimpulspaares eingclesen wird, entsprechend dem Impuls oder den Impulsen einer nächstfolgenden Gruppe der ersten Impulsfolge X<n zu einer bestimmten Binärzahl ζ) hinaufgezählt, die größer ist als der Bezugswert P. Der nächstfolgende erste Vorgabeimpuls Xji, der etwa eine regenerierte Taktperiode später als der oben erwähnte isolierte zweite Vorgabeimpuls oder der darauffolgende Impuls des zweiten Vorgabeimpulspaares X_n erscheint, liest die größere Binärzahl Q als Steuersignal X₀ in den Frequenzteiler 12 ein, im Endeffekt das Frequenzteilungsverhältnis kleiner zu machen und dadurch zu erreichen, daß das regenerierte Taktsignal X₂ gegenüber der korrekten Phase nacheilt. Wenn Phasensynchronismus vorhanden ist. werden die zweiten Vorgabeimpulse Xj2 paarweise erzeugt. Der vorangehende Impuls, wie beispielsweise 71, liest den Bezugswert Pin vjv.il nui wäi ij-nuwm ia-Z^dlllCl 2| CIIl. L>CI UiimiiiciLMI darauffolgende erste Vorgabeimpuls Xji 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 X₄ 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 X₂ dem Eingangsdatensignal X_n vor- bzw. nacheilt.

Wie aus der, der F i g. 2 ähnlichen F i g. 7 hervorgeht, folgt die Phase 'P₂ des regenerierten Taktsignals X₂ der Phase Φ des Eingangsdatensignals Xo, oder sie wird in sie »eingezogen«, und zwar mit einer beträchtlich größeren Phasendifferenz als zu Beginn des »Einzihens«. Da die Phasendifferenz zwischen den Signalen X_n und X₂ 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 /weiten Impulsfolge Xq kennzeichnend ist. kleiner gemacht. Dies verringert erstaunlicherweise das Zittern bzw. Flattern in der Phase 'P₂ des regenerierten Taktsignals X₂. während die »Eiii/ugszeit« r verringert wird.

Während die vorliegende Erfindung insoweit in Verbindung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, versteht es sich, daß auch andere Ausführtingsbeispicle und Abwandlungen möglich sind. Beispielsweise ist es, wie mit gestrichelten Linien dargestellt ist, die den tiargestellten 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 Xy als auf das zweite örtliche Signal und nicht auf das zweite frequenzgeteilte Signal Xg zu erzeugen. Die Frequenzteiler 17, 18 können Frequenzvervielfacher sein. Es ist möglich, als steuerbaren Frequenzteiler 12 einen Aufwärtszähler zu verwenden, der durch die Frequenzteiler-Einleseii.ipulse

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erreicht, die vom Steuersignal Xq angegeben wird. Die ·<> Schaltkreiselemente,die in Fig.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 Eingangsdatensignal 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 regeneriert 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 Einrick.ung (15) einen auf das Eingangsdatensignal (Xo) und die regeneriere Taktimpulse (Xi) ansprechenden Vorzeich^nschaltkreis, der einen ersten oder einen zweiten Vorz-ichenimpuls (Xn, X%\) erzeugt, wenn der regenerierte Taktimpuls (Xi) dem Eingangsdatensignal (Xo) vor- bzw. nacheilt, und einen auf das Eingangsdatensignal (Xo) und die regenerierte Taktimpulse (Xi) ansprechenden Betragsschaltkreis aufweist, der einen den absoluten Wert der Phasendifferenz kennzeichnenden Betragsimpuls (Xx) erzeugt, und daß die dritte Einrichtung (16) einen Impulsgruppenschaltkreis (19), der als Reaktion auf den Betragsimpuls (Xs₀) und den ersten bzw. zweiten Vorzeichenimpuls Λ51, Ast) einzeln einen ersten und einen zweiten Impulszug (Xi\, Λ92) mit einer Wiederholungsfrequenz, die über der Bitfrequenz liegt, erzeugt, wobei der betreffende Impulszug eine Gruppe aus mindestens einem Impuls bildet, deren Anzahl durch das Betragssignal (Xm) bestimmt ist, und eine Zählervorrichtung (21) enthält, die auf die Impulsgruppe des betreffenden Impulszuges (Xg\, 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 (X₂) und das Inkoinzidenzsignal (Xa) ansprechende erste Vorgabevorrichtung, die ersten Vorgabeimpulse (Xu) einer ersten und einer zweiten Folge zu bestimmten Augenblicken der betreffenden regenerierten Taktperioden bei NichtVorhandensein des Inkoinzidenzsignals (Χ_Λ) und einen ersten vorbestimmten Zeitintervall nach jedem der vorbestimmten Augenblicke unabhängig vom Vorhandensein oder NichtVorhandensein des Inkoinzidenzsignals erzeugt, eine auf den regenerierten Taktimpuls (X₂) ansprechende zweite Vorgabevorrichtung, die ein zweites vorbestimmtes Zeitintervall nach jedem der vorbestimten Augenblicke zweite Vorgabeimpulse (Xu) erzeugt, einen Aufwärts-Abwärts-Zähler (21), eine auf die ersten Vorgabeimpulse (Xn) der ersten oder zweiter Folge ansprechende Vorrichtung zum Vorgeben des Bezugswertes im Aufwärts-Abwärts-Zähler (21), eine auf die Impulsgruppe des ersten und des zweiten Impulses (X*\, Xgi) 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 (Xj₂) ansprechende Vorrichtung aufweist, die das FrequenzteilungEverhältnis entsprechend dem im Aufwärts-Abwärts-Zähler

(21) gehaltenen Wert steuert, und daß die erste Vorgabevorrichtung einen ersten Vorgabeimpuls (71) (F i g. 5) der ersten Folge nur dann, wenn der regenerierte Taktimpuls (X₂) dem Eingangsdatensignal (Xo) nacheilt, zu einem vorbestimmten Augen-

•25 blick dieser einen regenerierten Taktperiode erzeugt, während der das Inkoinzidenzsignal (Xa) zum ersten Mal in einer kontinuierlichen Reihe von wenigstens einem inkoinzidenzsignal erzeugt wird, wlbei das zweite vorbestimmte Zeitintervall kürzer ist als das erste.