DE2836079A1

DE2836079A1 - Digital-analog-umsetzer

Info

Publication number: DE2836079A1
Application number: DE19782836079
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Picard; Klaus Wintzer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-08-17
Filing date: 1978-08-17
Publication date: 1980-02-28
Also published as: US4396907A; NL7906252A; JPS5527800A; GB2029144A; AT367580B; CH649878A5; SE438394B; GB2029144B; FR2433861B1; IT1195734B; SE7906835L; IT7925019A0; FR2433861A1; DE2836079C2; ATA555579A

Description

SIEMENS AKTIElTGESELLSCHAi¹T Unser- Zeichen

Berlin und München YPA 7§ ψ 6 1 8 1

Digital-Analog-Umsetzer

Die Erfindung betrifft einen Digital-Analog-Umsetzer zur Umsetzung von jeweils η + m + 1 Bits umfassenden Digital-Signalen in Analog-Signale unter Berücksichti-

gung einer nichtlinearen Knickkennlinie, die aus 2^m linearen Abschnitten pro Signalhalbebene mit jeweils 2ⁿ Amplitudenstufen besteht, mit einem gemäß einer binären Wertstufung stromwichtenden, aus Quer- und Ableitwiderständen mit den Widerstandswerten R und 2R bestehenden Widerstandsnetzwerk (R-2R-Uetzwerk), bei dem an dem am einen Netzwerksende liegenden Yerbindungspunkt eines Ableitwiderstandes und eines Querwiderstandes je nach dem Binärwert des das Vorzeichen angebenden Bits im umzuwandelnden Digitalsignal ein Konstantstrom negativer oder positiver Polarität zugeführt wird und bei dem die den Querwiderständen abgewendeten Fußpunkte der Ableitwiderstände in

Rr 1 KeI /15.8.1978

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"^ " ¥p 6 1 65 BRD Gruppen unmittelbar benachbarter Fußpunkte entsprechend den jeweils durch eine binäre "1" gebildeten η Bits des jeweiligen Digital-Signals selektiv Tom Erdpotential bei binärer "O" an einen gemeinsamen, den aus den Einzelströmen durch die Ableitwiderstände gebildeten Summenstrom führenden Summenstrompfad umschaltbar sind, wobei der eine begrenzende Pußpunkt einer solchen Gruppe, der dem erwähnten Netzwerksende zugewandt ist, entsprechend dem binären Wert der m Bits des jeweiligen Digital-Signals mehr oder weniger τοη diesen Netzwerksende beabstandet ist und wobei wenigstens ein dem anderen begrenzenden Fußpunkt der Gruppe benachbarter Fußpunkt, zumindest sofern nicht säntliche der n+m Bits den Binärwert "O" aufweisen, gesondert an den Summenstrompfad gelegt ist.

Bei einem bekannten Digital-Analog-Umsetzer der angegegebenen Art (siehe z.B. "Elektronik-Praxis" Nr.1/2, Febr.1975, Seite 32ff) wird durch die hierbei maßgebliche nichtlineare Knickkennlinie eine logarithmische Kompandierungskennlinie angenähert, die CCITT-Empfehlungen entspricht und dem sogenannten Α-Gesetz gehorcht.

Eine Kompandierung entsprechend einer derartigen Kennlinie bei der Analog-Digital-Wandlung bzw. eine entsprechende Berücksichtigung bei der ^Digital-Analog-Wandlung ist erforderlich, um zu gewährleisten, daß das Verhältnis der Analog-Signalamplitude zu der durch die Quantisierung des Analog-Signals bedingten Störspannungsamplitude über einen weiten Analog-Signalamplitudenbereich angenähert konstant ist.

Neben der dem A-Gesetζ gehorchenden logarithmischen Kennlinie wird vom CGITT eine weitere logarithmische Kennlinie empfohlen, die dem sogenannten u-Gesetz gehorcht.

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Obwohl sich die dem Α-Gesetz folgende Kennlinie in schaltungstechnisch, besonders günstiger Weise durch eine nichtlineare Knickkennlinie annähern läßt, wird in manchen Ländern der u-Kennlinie der Vorzug gegeben. 5

Die Darstellbarkeit der Α-Kennlinie durch eine nichtlineare Knickkennlinie mit jeweils 8 Kennlinienabschnitten für eine Kennlinienhälfte ist in Fig.1 veranschaulicht. Durch entsprechende Einträge von 0 und 1 ist dabei gezeigt, wie die einzelnen Gruppen von Fußpunkten in bestimmten Kombinationen an den gemeinsamen Strompfad angeschaltet sind bzw« von diesen getrennt bleiben und dementsprechende Stromgewichte des Widerstandsnetzwerks, das hier 12 der erwähntenschaltbaren Ableitwiderstände aufweisen soll, eingeschaltet sind. Aus der Figur ergibt sich auch, daß ab dem zweiten Kennlinienabschnitt durch Einschaltung des jeweils nächsthöheren Stromgewichtes der Eckwert für einen Kennlüenabschnitt eingeschaltet ist, und daß die entsprechende Kombination von Einschaltung bzw. Nichteinschaltung der jeweils gleichen Anzahl nächst niedriger Stromgewichte der Darstellung der Stufen innerhalb der Segmente dient.

In der Figur 2 ist in entsprechender Weise der Zusanmenhang zwischen der Gesetzmäßigkeit der dem u-Gesetz folgenden Kennlinie mit den Werten einer nichtlinearen Knickkennlinie dargetellt. Aus dieser Darstellung ersieht man, daß bei den einzelnen Kennlinienabschnitten Stromgewichte, die für die Darstellung der Kennlinieneckwerte benötigt werden, auch für die Darstellungvon Stufen innerhalb der Segmente erforderlich sind. Es ist

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daher zusätzlich zu einem 12 schaltbare Ableitwiderstände aufweisenden Widerstandsnetzwerk, mit dessen Hilfe die Stufen innerhalb der Kennliniensegmente dargestellt werden, ein weiterer, 7 schaltbare Ableitwiderstände aufweisendes Widerstandsnetzwerk erforderlich, mit dessen Hilfe die Segmenteckwerte dargestellt werden. Der Mehraufwand gegenüber der Realisierung der dem Α-Gesetz folgenden Kennlinie ist also beträchtlich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Digital-Analog-Umsetzer der eingangs erwähnten Art anzugeben, der unter Berücksichtigung einer dem u-Gesetz folgenden nichtlinearen Knickkennlinie arbeitet und dennoch bezüglich des schaltungstechnischen Aufwands nicht wesentlich ungünstiger ist als bekannte Digital-Analog-Umsetzer, die dem A-G-esetz folgen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Umsetzung einer gemäß dem u-G-esetz gehorchenden Knickkennlinie ein aus Querwiderständen und Ableitwiderständen bestehendes Zusatznetzwerk vorgesehen ist, dem jeweils ein Konstantstrom zugeführt wird, dessen Polarität derjenigen des dem Hauptwiderstandsnetzwerk zugeführten Stroms entgegengesetzt ist, und das über einen schaltbaren Ableitwiderstand einen Teilstrom an den gemeinsamen Summenstrompfad liefert, dessen Amplitude halb so groß ist wie die des von dem am weitesten vom Konstantstromeingang beabstandeten schaltbaren Ableitwiderstand des Hauptnetzwerkes lieferbaren Teilstroms, sofern nicht sämtliche der m-Bits den Binärwert "0" aufweisen, daß die vom erwähnten Hetzwerksanfang am weitesten beabstandete Gruppe von Fußpunkten des Hauptnetzwerks, die maßgeblich ist, wenn keines der m-Bits

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den Binärwert "1" aufweist, η Fußpunkte umfaßt, wogegen die übrigen Fuppen "von Fußpunkten jeweils n+1 Pußpunkte umfassen, daß jeweils entsprechend dem durch das u-Gesetz gegebenen Zusammenhang auch bei n+1 umfassenden Gruppen des Hauptnetzwerks ledigl ch 2ⁿ Kombinationsmöglichkeiten von Strom führenden umschaltbaren Ableitwiderständen ausgenutzt werden, sowie mehr oder weniger solcher gesondert den Summenstrompfad gelegter Pußpunkte beim Hauptnetzwerk und/oder Zusatznetawerk vorhanden sind und von dem erwähnten weiteren begrenzenden Fußpunkt des Hauptnetzwerks bzw. von dem Stromeingang des Zusatznetzwerks mehr oder weniger beabstandet sind»

Gemäß weiterer Ausge&altung der Erfindung wird angegeben, wie ein derartiger Digital-Analog-Umsdtzer abgeändert sein muß, um im Zusammenhang mit einem nach dem Iterativprinzip arbeitenden Codierer einsetzbar zu sein. Diese Abänderung besteht erfindungsgemäß darin, daß beim Hauptwiderstandsnetzwerk außerhalb der Gruppen von Fußpunkten keine Pußpunkte gesondert an den gemeinsamen Summenstrompfad gelegt sind, daß beim Zusatznetzwerk der Fußpunkt des schaltbaren Ableitwiderstandes nur dannnicht an den Summenstrompfad gelegt ist, wenn sämtliche der n+m Bits des zu verarbeitenden Digital-Signals den Binärwert ^M0" aufweisen und zusammen mit einzelnen Gruppen von Pußpunkten des Hauptwiderstandsnetzwerks entsprechend der durch das u-Gesetz für den Codierbetrieb gegebenes. Zuordnung der Fußpunkt wenigstens eines weiteren schaltbaren Ableitwider-Standes gesondert an den Summenstrompfad gelegt ist, über den ein Strom mit einer Amplitude geliefert wird, wie er auch über einen vom erwähnten weiteren begrenzenden Fußpunkt der betreffenden Gruppe von Fußpunkten mehr

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oder weniger beanstandeten Ableitwiderstand des Hauptnetzwerkes lieferbar wäre.

nachstehend wird die Erfindung anhand von vier Figuren näher erläutert. Von den Figuren zeigen:

Die Figuren 1 und 2 die schon besprochenen den Zusammenhang zwischen Digitalsignalen und umzuschaltenden Ableitwiderständen -veranschaulichenden Darstellungen. Die Figur 3 das Schaltbild eines er&ndungsgemäßen Digital-Analog-Umsetzers.

Figur 4· eine den Zusammenhang zwischen umzuwandelnden Digitalsignalen und anzuschaltenden Ableitwiderständen beim Betrieb dieser Schaltungsanordnung veranschaulichende Darstellung.

Die in Figur 3 dargestellte Anordnung dient abgesehen von den strichpunktiert dargestellten Teilen, der Digital-Analog-Umsetzung von Digitalsignalen, die aus n+m+1 =4+3+1 Bits bestehen. Die strichpunktiert dargestellten !Teile dieser Figur sind dann vorhanden, wenn ein solcher Digital-Analog-Umsetzer als Bestandteil eines nach dem Iterativprinzip arbeitenden Codierers eingesetzt wird, dessen Beschreibung weiter unten folgt.

Wesentlicher und hier insbesondere interessierender Bestandteil dieser Anordnung sind ein Hauptwiderstandsnetzwerk H und ein Zusatzwiderstandsnetzwerk Z. Das Hauptnetzwerk H besteht aus Querwiderständen R und Ableitwiderständen 2R mit den Widerstandswerken R und 2R. Dem an den einen Netzwerksende liegenden Yerbindungspunkt eines Ableitwiderstandes 2R und eines Querwiderstandes R dieses ITetswerkes wird ^e nach dem Binärwert

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des das Vorzeichen angebenden Bits im umzuwandelnden Digitalsignal ein Konstantstrom negativer oder positiver Polarität von einer Stromquelle +Q oder einer Stromquelle -Q zugeführt ο Die Fußpunkte der Querwiderstände 2R sind, abgesehen von dem am anderen Netzwerksende liegenden Querwiderstand, der an Erde gelegt ist, in Gruppen unmittelbar benachbarter Fußpunkte entsprechend dem jeweils durch eine binäre "1" gebildeten η Bits des jeweiligen Digital-Signals selektiv von Erde an einei gemeinsamen, den aus den Einzelströmen durch die Ableitwiderstände gebildeten Summenstrom führenden Summenstrompfad S umschaltbar. Der eine begrenzende Fußpunkt einer solchen Gruppe, der dem Netzwerksende, dem der Konstantstrom zugeführt wird, zugewandt ist, ist entsprechend dem Wert der durch binäre "1" gebildeten m Bits des jeweiligen Digital-Signals mehr oder weniger von diesem Netzwerksende beabstandet. Sofern nicht sämtliche der m Bits im umzuwandelnden Digital-Signal den Binärwert "0" aufweisen, ist wenigstens ein dem anderen begrenzenden Fußpunkt der Gruppen benachbarter Fußpunkt gesondert an den Summenstrompfad gelegt.

Das Zusa-fcznetzwerk Z besteht ebenfalls aus Querwiderständen und Ableitwiderständen, von denen im Zusammen- .

hang mit der hier zu beschreibenden Schaltungsanordnung zur Digital-Analog-Wandlung nur der mit A1 bezeichnete von Interesse ist. Der in der Figur außerdem noch dargestellte schaltbare Ableitwiderstand A2 spielt im Zusammenhang mit der Verwendung der dargestellten Schaltungsanordnung als Bestandteil eines Analog-Digit al-Wandle rs eine Rolle, auf den weiter unten noch eingegangen wird.

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Dem am einen Netzwerksende des Zusatznetzwerks Z liegenden Verbindungspunkt eines Querwiderstandes und eines Ableitwiderstandes wird über eine der erwähnten Stromquellen +Q oder -Q ein Konstantstrom zugeführt, wobei die Polarität des KonstantStroms jenäis entgegengesetzt derjenigen des dem Hauptnetzwerk H zugeführten Konstantstroms ist.

Die Quer- und Ableitwiderstände des Zusatznetzwerks Z sind so bemessen, daß die Amplitude des über den schaltbaren Ableitwiderstand A1 an den Summenstrompfad S lieferbaren Stroms halb so groß ist wie diejenige des über den vom Konstant Stromeingang her gesehen;.letzten, d.h. zwölften schaltbaren Ableitwiderstand des Hauptnetzwerkes lieferbaren Stroms.

Die beschriebene Betätigung der Pußpunktsehalter des Hauptnetzwerkes und des Zusatznetzwerkes werden von einer Ablaufsteuerung St gesteuert, der die umzuwandelna_en Digital-Signale über einen Eingang PCMi zugeführt werden. Die Ablaufsteuerung bestimmt auch aus dem empfangenen Vorzeichenbit die jeweilige Polarität der den beiden Widerstandsnetzwerken zugeführten Konstantströme.

Nachstehend wird unter weiterer Bezugnahme auf die Figur 4 die Betriebsweise des beschriebenen erfindungsgemäßen Digital-Analog-Wandlers näher erläutert. In der Darstellung gemäß Figur 4 veranschaulichen die Spalten 1 bis 12 die Gewichtung der Ableitwiderstände des Hauptwiderstandsnetzwerks H gemäß Figur 3, wobei die Spalte 1 den an demjenigen Netzwerksende liegenden Ableitwiderstand bezeichnet, an den der

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Konstantstrom zugeführt wird und der den höchstwertigen Stromgewichtsanteil liefert. Die Spalte 12 entspricht dementsprechend dem am anderen Ende liegenden Ableitwiderstand, der das niedrigstwertige Stromgewicht des Hauptnetzwerkes liefert. Die Spalte 13 bezeichnet den schalt baren Ableitwiderstand A1 des Zusatznetzwerkes Z, der wie angegeben das ingesamt niedrigste Stromgewicht liefert.

Sofern in den Spalten eine "1" eingetragen ist, bedeutet dies, daß der Fußpunktschalter umgeschaltet ist und damit über den betreffenden Ableitwiderstand ein Strom an den gemeinsamen Strompfad geliefert wird. Sofern in der Spalte 13 "-1" steht, bedeutet dies, daß, wie oben erläutert, über diesen Ableitwideisband Strom mit entgegengesetzter Polarität gegenüber den die Ableitwiderstände des Hauptnetzwerkes zugeführten Strom geliefert wird. Ist "0" eingetragen, so bedeutet dies, daß der betreffende Äbleitwiderstand nicht an den gemeinsamen S-fcrompfad angeschaltet ist und damit an Erde liegt. Durch die Umrahmung von 0/1-Kombinationen sind Gruppen von Verbindungspunkten veranschaulicht, die jeweils für den Umwandlungsvorgang maßgeblich sind. ^Diese Gruppen,von denen 8 vorhanden sind, umfassen jeweils andere Verbindungspunkte und sind je nach dem, in welcher Kombination die m Bits des jeweils umzuwandelnden Digitalsignals die Binärwerte "0" und "1" aufweisen, mehr oder weniger von dem einen Netzwerksende des Hauptnetzwerkes H beabstandet, dem der Konstantstrom zugeführt wird und dienen damit der Darstellung verschiedener Kennlinienaschnitte 1 bis 8 der einen Hälfte einer nichtlinearen Knickkennlinie. Sofern keines der m Bits im umzuwandelnden Digitalsignal den Binärwert "1" aufweist, ist die

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Gruppe maßgeblicher Verbindungspunkte am weitesten von dem erwähnten Netzwerksende beabstandet, weisen dagegen sämtliche der m Bits den Binärwert "1" auf, dnn liegt die Gruppe maßgeblicher Verbindungspunkte an diesem Netzwerksende. Durch-Schraffierung sind die Stellen des Hauptnetzwerkes angegeben, an denen außerhalb der geweiligen Gruppen von Fußpunkten ein Ableitwiderstand gesondert anden Summenstrompfad gelegt ist. Linkssehraffur betrifft dabei den zunächst zu beschreibenden Decodierbetrieb, Rechtsschraffur den Codierbetrieb, auf den weiter unten eingegangen wird.

Wie die Figur 4 zeigt, ist der Ableitwiderstand Aides Zusatznetzwerkes Z(Spalte 13)» sofern nicht sämtliehe m Bits im umzuwandelnden Digitalsignal den Binärwert "0" aufweisen, an den Summenstrompfad S gelegt.

Bei den Gruppen von Verbindungspunkten des Hauptnetzwerkes H, die den Kennlinienabschnitten 2 bis 5 entsprechen, ist auf der Seite, die dem Netzwerksende, dem der Konstantstrom zugeführt wird, abgewendet ist, unabhängig von der Kombination der Anschaltung der Ableitwiderstände innerhalb der betreffenden Gruppe ein unmittelbar benachbarter Ableitwiderstand gesondert an den Summenstrompfad S gelegt.

Bei der Gruppe von Ableitwiderständen, die dem Kennlinienabsvhnitt 6 entsprechen, fehlt eine solche gesonderte Anschaltung. Sofern die dem Kennlinienabschnitt entsprechende Gruppe von Verbindungspunkten maßgeblich ist, ist ebenfalls ein solcher gesondert an den Summenstrompfad gelegter Ableitwiderstand vorhanden, der jedoch, wie Figur 4 zeigt, nicht diekt der Gruppe von Ableitwiderständen benachbart ist. Da beim Codierbetrieb, auf den noch eingegangen wird, die Verhältnisse anders liegen,

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ist hier in der Figur χ eingetragen.Wenn die dem 8.Kennlinienabschnitt entsprechende Gruppe von Ableitwiderständen maßgeblich ist, sind zwei Ableitwiderstände vorhanden, die gesondert, d.h. unabhängig von der Anschaltekombination innerhalb der Gruppe an den Summenstrompfad S gelegt sind und die ebenfalls der Gruppe von Verbindungspunkten nicht direkt benachbart sind.

Aus der Figur 4 ersieht man außerdem, daß die Gruppen von Ableitwiderständen, die dem ersten Kennlinienabschnitt entsprechen, η = 4 Ableitwiderstände, die übrigen Gruppen hingegen η + 1 = 5 Ableitwiderstände umfassen. Bei den η + 1 Ableitwiderstände umfassenden Gruppen werden lediglich 2ⁿ Kombinationsmöglichkeiten von am Summenstrompfad liegenden und von diesem getrennt bleibenden Ableitwiderständen ausgenutzt, wie durch Angabe der jeweils ersten und letzten Kombinationen innerhalb einer Gruppe in der Figur angedeutet ist. Diese Beschränkung wird durch die Ablaufsteuerung St veranlaßt, die in η Bits im umzuwandelnden Digitalsignal in entsprechende Kombinationen von η + 1 Bits veranlaßt, denen entsprechend dann die Anschaltung der Ableitwiderstände erfolgt.

Aufgrund der beschriebenen erfindungsgemäßen Ausnutzung des Hauptnetzwerkes wie der zusätzlichen Ausnutzung des Zusatznetzwerkes, das in bestimmten Fällen das niedrigste Stromgewicht mit jeweils entgegengesetztem Vorzeichen liefert, ergibt sich die in der Spalte Dec der Figur 4 angegebene Stufung der einzelnen Kennlinienabschnitte, die der.σσΐΤΤ-Empfehlung zur Darstellung einer Kompandierungskennlinie entsprechend dem u-Gesetz durch eine

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Knickkennlinie entspricht (siehe hierzu CCITl!-Empfehlung Band III-Rec G711, Seiten 375 und 376).

Wenn der erfindungsgemäße Digital-Analog-Umsetzer als Bestandteil eines nach dem Iterativprinzip arbeitenden Godierers eingesetzt wird, ist in der Anordnung gemäß Figur 3 außer den bisher beschriebenen Teilen auch der dort gestrichelt dargestellte Komparator K in Punktion. Das bedeutet, daß das am Analogwertausgang AA des Operationsverstärkers OV abnehmbare Analogsignal, das dem einen Eingang des Analogwertkomparators K zugeführt wird, mit dem an dessen anderem Eingang liegenden umzuwandelnden Analogsignal verglichen wird. Das aufgrund eines solchen Vergleiches vom Komparator gelieferte Vergleichsergebnis entscheidet darüber, ob ein in der Ablaufsteuerung St eingestelltes Digitalsignal, das zur Abgabe des in den Vergleich einbezogenen Analog-Signals am Analogwertausgang AA geführt hat, auf den nächsthöheren Binärwert verändert wird oder nicht, woraufhin der beschriebene Vergleich gBgebenenfalls wiederholt wird, so daß die Analogsignalamplitude des dem Summenstrompfad zugeführten Stromes bzw. die Amplitude des am Analogsignalausgang AA abgegebenen Analogsignals allmählich an die Amplitude des umzusetzenden Analogsignals angeglichen wird. Ein solches Umsetzverfahren ist grundsätzlich bekannt (siehe z.B. DE-OS 2 315 986, Figur 1; US-PS 3 234- 544) und braucht hier daher nicht näher erläutert zu werden.

3ο Für den Codierbetrieb weist das Zusatznetzwerk einen weiteren schaltbaren Ableitwiderstand A2 auf. Die Querwiderstände und weitere an Masse gelegte Ableitwiderstände sind dabei so dimensioniert, daß über

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diesen Ableitwiderstand A2 ein Strom mit derselben Amplitude an den Summenstrompfad S geliefert wird, wie ihn der 8,, schaltbare Ableitwiderstand des Haupt= netzwerkes liefert und damit dem Stromgewicht 32 entspricht, siehe hierzu Figur 4°

In Abi7eichun von den bisher beschriebenen Verhältnissen wird, wie ebenfalls die Figur 4 zeigt, über den ersten schaltbaren Ableitwiderstand A1 des Zusatz= netzwerkes nur dann feein Strom an den Summenstrompfad geliefert, wenn sämtliche der η + m Bits den Binärwert "O" aufweisen« Ferner fehlt, sofern die den Kennlinien= abschnitten 2 bis 5 entsprechenden Gruppen von Ableitwiderständen des Hauptnetzwerkes maßgeblich sind, die gesonderte Anschaltung eines den Gruppen begrenzenden Ableitwiderstand benachbarten Ableitwiderstandes. Sofern die den Kennlinienabschnitten 6 bis 8 ent= sprechenden Gruppen von Ableitwiderständen des Haupt= netzwerkes H maßgeblich sind, ist beim Zusatznetzwerk ζ außer dem ersten Ableitwiderstand A1 auch der zweite Ableitwiderstand A2 an den Summenstrompfad gelegt, so daß in allen drei Fällen ein Strom mit dem Strom= gewicht 32 jedoch mit der Polarität der über die Ab= leitwiderstände des Hauptnetzwerkes gelieferten Ströme entgegengesetzter Polarität geliefert wird.

Im Gegensatz zu den Verhältnissen bei Decodierbetrieb, wo die Ströme mit diesem Stromgewicht bei der Realisierung der Kennlnienabschnitte 6 bis 8 dieselbe Polarität wie die übrigen Stromgewichte hatten» Für die Realisierung des Kennlinienabschnittes 8 fehlt beim

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Hauptnetzwerk die zusätzliche Anschaltung einesAbleitwiaerstandeso

Me sonstigen Besonderheiten, d.h_o die Verwendung von Gruppen von η + 1 Verbindungspunkten, soweit die Kennlinienabschnitte 2 bis 8 betroffen sindj sowie auch dort die Anwendung von 2ⁿ Kombinationsmöglichkeiten der Strom umschaltenden Verbindungspunkte sind dieselben wie beim Betrieb der Schaltungsanordnung als reiner Digital-Analog-Wandler,

. Insgesamt bilden damit die Summenströme, die das Widerstandsnetzwerk an den Summenstrompfad S liefert, eine Stufenfolge, wie sie in der Figur 4 in Spalte Cod dargestellt ist und die ebenfalls der GCITT-Empfehlung für die Codierung nach dem u-Gesetz entspricht (siehe hierzu Band III-RecG 711, Seiten 374 und 375).

Ein Widerstandsnetzwerk, mit dem sich die beschr:ä)enen Gesetzmäßigkeiten realisieren lassen, braucht, wie gezeigt, gegenüber einem Netzwerk, das der Darstellung einer dem A-Gesetz folgenden nicht linearen Knickkennlinie dient, nur unwesentl ch modifiziert zu sein, nämlich durch das 2 schaltbare Ableitwiderstände aufweisende Zusatznetzwerk Z ergänzt zu sein.

2 Patentansprüche

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Claims

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Patentansprüche

\\y Digital-Analog-Umsetzer zur Umsetzung von jeweils n+m+1 Bits umfassenden Digital-Signalen in Analogsignale unter Berücksichtigung einer nichtlinearen Knickkennlinie, die aus 2 linearen Abschnitten je Signalhalbebene mit jeweils 2ⁿ Amplitudenstufen besteht, mit einem gemäß einer binären Wertstufung stromwichtenden, aus Quer- und Ableitwiderständen mit den Widerstandswerten H und 2E. bestehenden Widerstandsnetzwerk (R-2R-]JetzWerk), bei dem an dem an einem Netzwerksende liegenden Yerbindungspunkt eines Ableitwiderstandes und eines Querwiderstandes je nach dem Binärwert des das Vorzeichen angebenden Bits im umzuwandelnden Digital-Signal ein Konstantstrom negativer oder positiver Polaritätzugeführt wird und bei dem die den Querwiderständen abgewendeten Fußpunkte der Ableitwiderstände in Gruppen unmittelbar benachbarter Fußpunkte entsprechend den jeweils durch eine binäre "1" gebildeten η Bits des jeweiligen Digital-Signals selektiv von Erdpotential

bei binärer an einen gemeinsamen, den aus den Einzelströmen durch die Ableitwiderstände gebildeten Summen- : strom führenden Summenstrompfad umschaltbar sind, wobei der eine begrenzende Fußpunkt einer solchen Gruppe, der dem erwähnten Netzwerksende zugewandt ist, entsprechend dem binären Wert der m Bits des jeweiligen Digital-Signals mehr oder weniger von diesem Netzwerksende beabstandet ist und wobei wenigstens ein dem anderen begrenzenden Fußpunkt der Gruppe benachbarter Fußpunkte, zumindest sofern nicht sämtliche der m Bits den Binärwert "0" aufweisen, gesondert an den Summenstrompfad gelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umsetzung gemäß einer dem u-Gesetz gehorchenden Knickkennlinie

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ein aus Querwiderstnden und Ableitwiderständen betehendes Zusatznetzwerk vorgesehen ist, dem jeweils ein Konstantstrom zugeführt wird, dessen Polarität derjenigen des dem Hauptwiderstandsnetzwerk zugeführten Stroms entgegengesetzt ist, und das über einen schaltbaren Ableitwiderstand einen Teilstrom an den gemeinsamen Summenstrompfad liefert, dessen Amplitude halb so groß ist wie die des von dem am weitesten vom Konstantstromeingang beabstandeten schaltbaren Ableitwiderstand des Hauptnetzwerkes lieferbaren Teilstroms, sofern nicht sämtliche der m Bits den Binärwert "0" aufweisen, daß die vom erwähnten ETetzwerksanfang am weitesten beabstandete Gruppe von Fußpunkten des Hauptnetzwerks, die maßgeblich ist, wenn keines der m Bits den Binärwert ¹M" aufweist, η Fußpunkte umfaßt, wogegen die übrigen Gruppen von Fußpunkten jeweils n+1 Fußpunkte umfassen, daß jeweils entsprechend dem durch das u-Gesetz gegebenen Zusammenhang auch bei n+1 umfassenden Gruppen des Hauptnetzwerks lediglich 2ⁿ Kombinationsmöglichkeiten der Stromumschaltungen der schaltbaren Ableitwiderständen ausgenutzt werden, sowie mehr oder weniger solcher gesondert an den Summenstrompfad gelegter Fußpunkte beim Hauptnetzwerk und/oder beim Zusatznetz vorhanden und von dem erwähnten weiteren begrenzenden Fußpunkt des Hauptnetzwerkes bzw. von dem Stromeingang des Zusatznetzwerkes mehr oder weniger beabstandet sind.
2. Digital-Analog-Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei seiner Verwendung für einen nach dem Iterativprinzip arbeitenden Codierer beim Hauptwiderstandsnetzwerk außerhalb der Gruppen von

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Fußpunkten keine Fußpunkte gesondert an den gemeinsamen · Summenstrompfad gelegt sind, daß beim Zusatznetzwerk der Fußpunkt des schaltbaren Ableitwiderstandes nur dann nicht an den Summenstrompfad gelegt ist, wenn sämtliche der n+m Bits des zu verarbeitenden Digital-Signals den Binärwert "0" aufweisen und zusammen mit einzelnen Gruppen von Fußpunkten des Hauptwiderstandsnetzwerks entsprechend der durch das u-G-esetz für den Codierbetrieb gegebenen Zuordnung der Fußpunkt wenigstens eines weiteren schaltbaren Ableitwiderstandes gesondert an den Summenstrompfad gelegt ist, über den ein Strom mit einer Amplitude geliefert wird, wie er auch über einen vom erwähnten weiteren begrenzenden Fußpunkt der betreffenden Gruppe von Fußpunkten mehr oder weniger beabstandeten Ableitwiderstand des Hauptnetzwerkes lieferbar wäre.

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