DE2851438A1

DE2851438A1 - Multiplex-filtervorrichtung

Info

Publication number: DE2851438A1
Application number: DE19782851438
Authority: DE
Inventors: Alain Albarello
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1977-11-30
Filing date: 1978-11-28
Publication date: 1979-05-31
Also published as: FR2410908A1; DE2851438C2; JPS5486250A; IT1106798B; BR7807744A; US4244030A; GB2009551A; GB2009551B; IL56052A0; IT7852092A0; FR2410908B1

Description

Patentanwälte 7 ο Q 1 4 J O

Dipl-lng Dipl.-Chem Dipl-Ing.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

frnsbergerslrasse 19

8 München 60

THOMSON - CSF
173, Bd. Haussmann

75008 Paris /Frankreich

Unser Zeichen; T 5189 27. November 1978

Multlplex-Filtervorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Multiplex-Filtervorrichtung mit einer Reihenschaltung aus einer Zeit-Multiplexeinrichtung, einem Filter und einer Demultiplexeinrichtung, die eine möglichst gleiche Filterung von Analogsignalen, die zwei Ubertragungswegen entsprechen, ermöglicht. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1«,

Zur Verwendung als Filter ist bereits ein Digitalfilter bekannt, das im allgemeinen eine Schaltung zur gewichteten und verzögerten RUckinjektion des Ausgangssignals enthält. Ein derartiges Filter wird als "Rekursivfilter" bezeichnet. Ein Filter wird als "nicht rekursiv" bezeichnet, wenn es keine Rückinjektionsschaltung enthält. Damit wird zwar die erforderliche Funktion erfüllt, für eine derartige Filterung

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sind jedoch Analog/Digital- und Digital/Analog-Umsetzer zusätzlich zu den Digitalfilterelementen selbst erforderlich. Dadurch wird die Vorrichtung sehr kostspielig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die vorstehend erwähnten Nachteile behoben sind.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst, die gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß das Ladungsverschiebevorrichtung-Filter mit Schlitzelektroden versehen ist und eine erste und eine zweite Elektrodengruppe enthält, daß die Elektroden der zweiten Gruppe an den Ausgang des Filters angekoppelt sind und daß die Filtervorrichtung einen zweiten Summierer zur Abnahme der Signale an den Elektroden der ersten Elektrodengruppe und eine Umschalt- und Speichereinrichtung zum Ankoppeln des Ausgangs des zweiten Summierers an den zweiten Eingang des ersten Summierers enthält.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 Spannung-Zeit-Diagramme der Steuersignale, die die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung bestimmen;

Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform eines Elements der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;

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Fig. 4 ein Schaltbild eines Einseitenbandmodulators, bei dem eine erfindungsgemäße Multiplex-Filtervorrichtung verwendet wird;

Fig. 5a und 5b Diagramme zur Erläuterung der Fig. 4;

Fig. 6 eine andere Ausfuhrungsform eines Elements der in Fig. 4 gezeigten Anordnung; und

Fig. 7 Diagramme zur Erläuterung der Fig. 6.

In den Fig. 1, 3 und 6 sind mit dem allgemeinen Symbol I bezeichnete Unterbrecher zur Vereinfachung als mechanische Unterbrecher dargestellt; in Wirklichkeit handelt es sich bei der bevorzugten Ausführungsform um elektronische Unterbrecher, wobei die mit dem allgemeinen Symbol S bezeichneten zugeordneten Pfeile zur Bezeichnung ihrer Steuersignale dienen, deren Form in Fig. 2 gezeigt ist. Die Unterbrecher sind geöffnet, wenn das Signal den Wert Null aufweist.

In den Fig. 1, 4 und 6 sind die Signale mit den folgenden allgemeinen Symbolen bezeichnet: E für ein Eingangssignal und

0 für ein Ausgangssignal; die Ausbreitungsrichtung der Signale ist jeweils durch einen Pfeil bezeichnet.

In Fig. 1 ist eine Ladungsverschiebeschaltung B von herkömmlichem Aufbau gezeigt, die das Grundelement eines Filters bildet. Es sind nur eine Eingangssteuerelektrode ζ und acht Zellen gezeigt, die jeweils eine erste Elektrode g und eine zweite Elektrode aufweisen. Die acht zweiten Elektroden sind mit

1 bis 8 bezeichnet. Sie sind entsprechend einer bekannten Technik geschlitzt, zur Wichtung der entsprechenden Spannung, die von Lesever3tärkern mit vier Eingängen A, und A₂ jeweils an den zweiten, geradzahligen Elektroden 2, 4, 6 und 8 bzw. an den

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zweiten, ungeradzahligen Elektroden 1, 3, 5 und 7 abgelesen wird. Ein erster Eingangsanschluß 1 empfängt ein Signal E₁, das an einen Eingang 12 eines Summierers A₁ angelegt wird, und zwar über einen von dem Signal S₁ gesteuerten Unterbrecher I₁.

Ein zweiter Eingangsanschluß 2 empfängt ein Signal E₂, das an einen Eingang 12 des Summierers A₁ angelegt wird, über zwei in Reihe geschaltete Unterbrecher I₂ und 1^, die einen gemeinsamen, über einen Kondensator C₁ an Masse gelegten Kontakt aufweisen. Diese Unterbrecher werden von dem Signal S₁ bzw. S₂ gesteuert. Der Summierer A₁ empfängt an einem zweiten Eingang 11 das Ausgangssignal des Leseverstärkers A₂ über eine Umschalt- und Speichereinrichtung P₁, die einen Eingangsanschluß 10 aufweist. Der Ausgang des Summierers A₁ ist mit der Steuerelektrode ζ der Ladungsverschiebeschaltung verbunden.

Die Umschalt- und Speichereinrichtung P₁ ist gebildet aus zwei parallel angeordneten Zweigen, von denen der erste zwei in Reihe geschaltete Unterbrecher I^ und I« mit einem über einen Kondensator C₂ an Masse gelegten gemeinsamen Kontakt und mit Steuerung durch Signal S₂ bzw. S^ und der zweite zwei in Reihe geschaltete Unterbrecher I^ und Ig aufweist, die einen über einen Kondensator C, an Masse gelegten Kontakt aufweisen und von dem Signal S₁ bzw. S, gesteuert werden.

Der Leseverstärker A, liefert an einem ersten Ausgangsanschluß 3 ein Signal O₁ über einen Zweig mit einer Reihenschaltung aus zwei Unterbrechern Ig und Iq, die einen gemeinsamen, über einen Kondensator C^ mit Masse verbundenen Kontakt aufweisen und vom Signal S^ bzw. S, gesteuert werden, und an einem zweiten Ausgangsanschluß h ein zweites Signal O₂ über einen weiteren Zweig, der zu dem vorstehend genannten parallel

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ist lind einen Unterbrecher I₁₀ enthält, der von dem Signal S^ gesteuert wird.

Ein Signalgenerator G liefert aus einem Taktsignal H zum einen zwei Signale ^₁ und φ_η, die entgegengesetzte Phase aufweisen, das Voranschreiten der Ladungen in der Ladungsvers chiebes chaltung gewährleisten und an Elektrode g bzw. die Elektroden 1 bis 8 angelegt werden, und zum anderen die Steuersignale S₁, S₂, S, und S^ für die verschiedenen Unterbrecher der in Fig. 1 gezeigten Schaltung.

Die aus den Unterbrechern I₁, I₂. I·* und dem Kondensator C₁ gebildete Einheit ist die Zeit-Multiplexeinrichtung, die es ermöglicht, die zwei Eingangesignale E₁ und E₂ abzutasten und zu multiplexen, die an den Eingang 12 des Summierers A₁ angelegt werden, wobei dieser Eingang auch der Eingang des Ladungsverschiebungsfilters ist. Bei diesem Filter handelt es sich um ein Hybridfilter mit einem "rekursiven" Teil, der den Summierer A₁, die ungeradzahligen Elektroden der Ladungsvers chiebes chaltung B, den Leseverstärker A₂ und die Umschalt- und Speichereinrichtung P₁ enthält; das Filter enthält ferner einen "nicht rekursiven" Teil, der aus dem Summierer A₁, den geradzahligen Elektroden der Ladungsverschiebeschaltung B und dem Leseverstärker A, gebildet ist. Der Ausgang des Leseverstärkers A, bildet den Ausgang des Filters. In der Ladungsverschiebeschaltung B ermöglichen die Elektroden g zusätzlich zu der herkömmlichen Ladungsverschiebung die Speicherung der Abtastwerte eines Eingangssignals (beispielsweise E₁), während die Abtastwerte des anderen Eingangssignals (E₂) von den Verstärkern A₂ und A, an den Elektroden 1 bis 8 abgelesen werden.

Die Abtastwerte der gefilterten Signale E₁ und E₂ werden anschließend durch die aus den Unterbrechern I_Q, Ig, I₁Q und dem Kondensator Cλ gebildete Einheit entmultiplext, wobei diese

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Einheit die Einrichtung zum Multiplexen bildet und die Ausgangssignale O₁ und O₂ lieferb, die das abgetastete und gefilterte Signal E₁ bzw. E₂ darstellen.

In Fig. 2 sind die Signale ^₁ und ^₂ sowie die Steuersignale S₁ und S₂ gezeigt, die synchron mit der Anstiegs flanke des Signals Ji₁ sind, ,jedoch die halbe Wiederholungsfrequenz aufweisen, und die die Abtastung und Multiplexierung der Eingangs signale E₁ und E₂ steuern. Die Signale S-, und H₁ nib der halben Wiederholungsfrequenz des Signals φ~ eilen in der Phase etwas gegenüber der Abfallflanke des Signals ^₂ vor, um eine Berücksichtigung der an den Elektroden 1 - 0 der Ladungsverschiebeschal bung von Leseverstärkern A₂ und A, abgelesenen Spannungen zwischen zwei Schiebevorgängen zu srmöglichen.

Die Eingangssignale E₁ und E₂ werden gleichzeitig abgebastet, und zwar jeweils mittels Unterbrechern I^ bzw. I₂, die von dem Signal S₁ gesteuert werden. Der Abtastwert des Signals E₁ wird an die Elektrode ζ der Ladungsverschiebe3chaltung angelegt, während der Abtastwert des Signals E₂ im Kondensator C₁ gespeichert wird.

Durch die Synchroni tat der Signale S- und φ ₁ wird es ermöglicht, unter der Elektrode g, die auf Elektrode ζ foLgt, eine Ladungsmenge zu injizieren, die proportional der AmpLltude des Abtastwertes des Signals E₁ ist. Wenn dam das Signal φ _f den Wert Null annimmt und das Signal φ~ positiv wird, so werden die unter der Elektrode g enthaltenen Ladungen unter die Elektrode 1 verschoben. Wenn lalle diese Ladungen gespeichert sind, werden sie von dem Verstärker A₂ ausgelesen und im Kondensator CU über Unterbrecher Ig gespeichert. Derselbe Vorgang wiederholt sich für den Abtastwert des Signals E₂ (der im Kondensator C₁ gespeichert ist), der an die Elektrode

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ζ über den Unterbrecher I^, der von dein mit φ* synchronen Signal S₂ gesteuert wird, und über den Summierer A₁ angelegt wird. Die entsprechende Ladung wird unter der Elektrode g neben der Elektrode ζ gespeichert. Während dieser Zeitspanne wird die dem Abtastwert des Signals E, entsprechende Ladung von der Elektrode 1 aus unter die nächste Elektrode g verschoben. Wenn das Signal φ ₁ den Wert Null annimmt und φ ₂ positiv wird, so wird die dem Abtastwert des Signals E₂ entsprechende Ladung unter die Elektrode 1 verschoben und vom Verstärker A₂ ausgelesen und dann im Kondensator C₂ gespeichert. Anschließend wiederholt sich dieser Zyklu3 für das .Jignal E₁ mit zusätzlicher Summierung des neuen Abtastwerte3 und des Inhalts des Kondensators C, (wobei dieser Inhalt über den Unterbrecher Ij- übertragen wird und den vorhergehenden Abtastwert des Signals E₁ darstellt). Der Zyklus wiederholt sich genau so für da3 Signal E₂ und den Inhalt des Kondensators C₂. Wenn diese Ladungen unter den geradzahligen Elektroden gespeichert sind, so werden sie von dem Leseverstärker A, ausgelesen, der nach Filtrierung die Abtastwerte wieder herstellt, die den Eingangssignalen E₁ und E₂ entsprechen. Diese gefilterten Abtastwerte werden auf folgende Weise entmultiplext bzw. entschachtelt: In einer ersten Phase werden die gefilterten Abtastwerte des Signals E₁ in dem Kondensator C^ (über Unterbrecher Ig) gespeichert,· dann bilden die gefilterten Abtastwerte des Signals E₂, die von dem Unterbrecher I]Q übertragen werden, das Ausgangssignal O₂, und gleichzeitig bilden die gefilterten Abtastwerte des Signals E₁, die im Kondensator C^ enthalten sind und durch den Unterbrecher Iq übertragen werden, das Ausgangssignal O₁. Ea soll hier daran erinnert werden, daß unter den Elektroden 1-8 abwechselnd alle Ladungen gespeichert sind, die den Abtastwerten des Signals E₁ entsprechen, und dann alle Ladungen, die den Abtastwerten des Signals E₂ entsprechen, wodurch sich die Synchronitnt der Unterbrecher Ig und I₁₀ einerseits und I„ und I_Q andererseits erklärt. Ferner ist zu beachten, daß die aus dem

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Kondensator C^ und dem Unterbrecher Iq gebildete Einheit eine Verzögerungsschaltung für die gefilterten Abtastwerte des Signals E₁ bildet. Durch die Verzögerung wird die Synchronität der Abtastwerte der Signale O₁ und O₂ nach der Filtrierung ermöglicht.

Die Arbeitsweise der Filtrierung wurde nicht weiter erläutert, da sie von herkömmlicher Art ist und einer der möglichen Wege zur Realisierung dieser Arbeitsweise in einem Aufsatz "An Algorithmic Procedure for Designing Hybrid FIR/IIR Digital Filters" von M.R. Campbell et al in der Zeitschrift The Bell System Technical Journal, Bd. 55, Nr. 1, Januar 1976, beschrieben ist.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Untergruppe P₁ in Fig. 1. Zwischen dem Eingang 10 und dem Ausgang 11 sind zwei in Reihe angeordnete Unterbrecher I₁₁ und I₁₂ vorgesehen, deren gemeinsamer Kontakt über einen Kondensator Cc mit Masse verbunden ist und die vom Signal S,- bzw. Sg gesteuert werden. Diese von dem Generator G der Schaltung nach Fig. 1 gelieferten Signale werden dadurch erhalten, daß die Summe der Signale S₁ und S₂ für Signal S₅ und der Signale S, und S^ für Signal Sg gebildet wird. Diese Signale weisen folglich die doppelte Wiederholungsfrequenz wie die Signale S₁ - S^ auf.

Der Unterbrecher I₁₂ ermöglicht die abwechselnde Speicherung der Ladungen, die den Abtastwerten der Signale E₁ und E₂ entsprechen und vom Verstärker A₂ an den ungeradzahligen Elektroden der Ladungsverschiebeschaltung B abgelesen werden. Durch den Unterbrecher I₁₁ können die im Kondensator C^ gespeicherten Ladungen zum Eingang des Summierers A₁ übertragen werden, und zwar synchron mit den Abtastwerten der Eingangssignale, die am Eingang 12 des Summierers A₁ erscheinen.

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Nachfolgend wird eine Anwendung der Multiplex-Filtervorrichtung mit Ladungsverschiebung auf einen Einseitenbandmodulator vom Typ Weaver beschrieben.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Anordnung wird ein.EingangsSignal E, an einen Eingangsanschluß 5 angelegt, der mit einem ersten Eingangsanschluß von zwei gleichen Modulatoren 20, 21, die eine Einheit P~ bilden, verbunden ist. Diese Modulatoren empfangen jeweils an einem zweiten Eingangsanschluß das Signal Ea bzw. Ec und liefern an ihrem Ausgang das Signal Eg bzw. Eq, die jeweils an die zwei Eingangsanschlüsse 1 und 2 einer Schaltung 25 angelegt werden. Bei dieser Schaltung handelt es sich um eine Multiplex-Filtervorrichtung mit Ladungsverschiebung entsprechend der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung. Die Schaltung liefert am Ausgangsanschluß 3 das Signal 0_Q und am Ausgangsanschluß 4 das Signal Oq, die jeweils an einen ersten Eingangsanschluß von zwei gleichen Modulatoren 22 bzw. 23 angeschlossen werden. Diese Modulatoren empfangen jeweils an ihrem zweiten Eingangsanschluß ein Signal Eg bzw. E~ und liefern an ihrem Ausgang ein Signal 26 bzw. 27, das an den Eingangsanschluß (+) bzw. (-) eines Summierers 24 angelegt wird. Dieser Summierer liefert an seinem Ausgang 6 das Signal 0*.

Bei dem Eingangssignal E, handelt es sich um ein Modulationssignal der Frequenz F, das in den Modulatoren 20 und 21 mit einem Signal E^ bzw. einem Signal E,- der Frequenz F₁ (wobei F₁ eine Trägerzwischenfrequenz ist) und gleicher Amplitude, jedoch um 90° phasenverschoben, multipliziert wird. Die Ausgangssignale Eq und Eq dieser Modulatoren sind also im Frequenzspektrum durch zwei seitliche Frequenzlinien F₁ + F bzw» F₁-F gebildet, und die seitlichen Frequenzlinien des Signals E_Q und diejenigen des Signals E_Q sind jeweils um gegeneinander phasenverschoben.

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Die Signale E_Q und Eg werden dann durch die Schaltung 25 gemultiplext und gefiltert, wobei es sich bei diesem Filter um einen Tiefpaß mit der Grenzfrequenz F₁ handelt, der es ermöglicht, die obere seitliche Frequenzlinie dieser beiden Signale zu unterdrücken, und der an seinen Ausgängen die zwei Abtastsignale O₈ und Og liefert.

Diese Abtastsignale derselben Frequenz F₁ - F, die jedoch um 90° gegeneinander in der Phase verschoben sind, werden jeweils in Eingangsschaltungen der Modulatoren 22 bzw. 23 integriert, und zwar durch ein RC-Glied, um geglättete Analogsignale zu liefern. Die Modulatoren 22 und 23 bewirken ferner die Multiplikation der geglätteten Signale 0_Q und Og durch das Signal Eg bzw. Ey mit gleicher Amplitude und gleicher Frequenz F - F₁ (wobei F die Trägerfrequenz des Ausgangssignals ist), jedoch um 90° gegeneinander in der Phase verschoben.

Die Ausgangssignale 26 und 27 dieser Modulatoren sind im Frequenzspektrum durch zwei seitliche Frequenzlinien gleicher Amplitude und der Frequenzen F-F und 2F₁- F-F gebildet.

Wenn jedoch die Phasen der Frequenzlinien 2F₁ -F-F für die beiden Signale dieselben sind, so sind die Phasen der Frequenzlinieη der Frequenz F-F entgegengesetzt. Nach der im Summierer 24 durchgeführten algebraischen Summierung erscheint also am Ausgang 6 dieses Summierers ein Signal, das nur die untere seitliche Frequenzlinie der Frequenz F-F enthält und das modulierte Einseitenbandsignal 0, bildet.

Der Vorteil dieses Modulators besteht darin, daß für jeden Ubertragungszweig eins vollkommen gleiche Filtrierung erfolgt, was bei zwei verschiedenen Tiefpaßfiltern wie bei dem herkömmlichen Modulator vom Typ Weaver nur bei einer Frequenz erreicht werden kann.

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Durch die Multiplexfiltrierung wird ein besserer Abgleich der zwei Übertragungszweige ermöglicht. Dadurch, daß jeder Zweig zwei verschiedene Modulatoren enthält, entsteht jedoch infolge von deren nicht vollkommen gleichen Charakteristika eine weitere Ursache von Uhsymmetrien, - die vermieden werden sollte. Diese Unsymmetrie kann weitgehend unterdrückt werden, wenn die Modulatoren 20 und 21 durch Einrichtungen für andere Operationen und die gegeneinander um 90° in der Phase verschobenen Analogsignale E^ und E₁- durch in richtiger Weise abgetastete Signale ersetzt werden«

Nachstehend wird ein Digitalverfahren beschrieben, durch das diese andere Ausführungsform ermöglicht wird.

Fig. 5a zeigt eine Sinusfunktion y = sin 0 mit nur einer Periode zwischen 0=0 und 0 = 360°. Wenn diese Funktion zu Zeitpunkten abgetastet wird, die den Winkeln 45°, 135°, 225° und 315° entspricht, so werden ersichtlich vier gleichmäßig über die Zeit verteilte (0 ist linear von der Zeit abhängig) Abtastwerte 51, 52, 53 und 54 derselben Amplitude ^r erhalben (wobei 1 das positive Maximum der Funktion ist), wovon die ersten zwei positiv und die letzten zwei negativ sind.

Die jeweiligen Amplitudenbedingungen zwischen einer Trägerschwingung und einem Modulationssignal können auf einen Proportionalitätsfaktor zurückgeführt werden, der auf das Modulationssignal angewandt wird (wobei ein Standardpegel der Trägerschwingung festgelegt ist). Es ist also gerechtfertigt, wenn der Pegel der Trägerschwingung auf den Wert -^ festgelegt wird, wodurch sich der Absolutwert 1 für die Abtastwerte ergibt.

Dadurch wird die Multiplikation der Signale äußerst einfach und besteht darin, daß eine Multiplikation des Modulations-

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signals mit einer Reihe von Zahlen +1, +1, - 1» - 1 durchgeführt wird, die an den vorstehend genannten Zeitpunkten abgenommen werden.

Wie in Flg. 5a gezeigt ist, stellt eine solche Aufeinanderfolge von Abtastwerten sowohl eine Sinusfunktion als auch eine Cosinusfunktion dar, da die Differenz zwischen den beiden Funktionen nur einem unterschiedlichen Zeitursprung entspricht. Die Abtastwerte 51, 52, 53, 54 sind diejenigen eines sinusförmigen Signals und entsprechen der Aufeinanderfolge der vorstehend genannten Zahlen. Die Abtastwerte 55, 56, 57 und 58 sind diejenigen eines Cosinussignals und entsprechen der Aufeinanderfolge der Zahlen +1,-1,-1,+I. Wenn also, wie dies zuweilen der Fall ist, zwei um 90° verschobene Trägerschwingungen mit demselben Modulationssignal moduliert werden sollen, so wird einerseits die oben definierte Multiplikation und andererseits die Multiplikation mit der Aufeinanderfolge der zu denselben Zeitpunkten abgenommenen Zahlen +1, -1, -1, +1 durchgeführt; diese Multiplikationen laufen auf einfache Vorzeichenänderungen hinaus.

Dieses Verfahren wird bei der in Fig. 4 gezeigten Einheit P₂ angewandt. Die Arbeitsweise der anderen Elemente der dort gezeigten Anordnung bleibt unverändert.

Fig. 6 zeigt den Eingangsanschluß 5 der Einheit P₂; dieser Anschluß empfängt das Signal E,, das parallel an die Eingänge von zwei Unterbrechern I₁,, I₁- und zwei Verstärkern A^, A^ der Verstärkung - 1 angelegt wird. Die Ausgänge dieser Verstärker A^, A- sind jeweils mit rten Eingängen der Unterbrecher ¹I4* ¹Ie ^vertunden» deren mit den entsprechenden Ausgängen der Unterbrecher I₁,, I₁C verbundene Ausgänge jeweils an den Ausgangsanschlussen 1, 2 das Signal E_Q bzw. E^ dieser Einheit P₂ liefern.

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Fig. 7 zeigt die vier Steuersignale S₇, S_Q, S_g und S₁₀ der vier Unterbrecher I₁^, I₁ ^, I₁₅, I₁^. Die mit 51 - 58 bezeichneten Impulse entsprechen Signalen, die nach Abtastung der Sinusschwingung bzw. Cosinusschwingung in Fig. 5 erhalten werden.Die aus den Unterbrechern I₁^, I₁^ und dem Verstärker A^ gebildete Einfielt ist äquivalent dem Modulator in Fig. 4, und die aus den Unterbrechern I₁₅, I₁g und dem Verstärker Aj- gebildete Einheit ist äquivalent dem Modulator 21 in Fig. 4. Die beiden letzteren Einheiten sind jedoch insofern von den Modulatoren 20, 21 verschieden, als sie Abtastsignale liefern.

Die Ausgangssignale Eg, Eg (Fig. 6) bilden also die Eingangssignale der Schaltung 25 (Fig. 4), die Funktionsweise ist jedoch nur dann korrekt, wenn die Abtastfrequenzen der so verwirklichten Modulatoren und des Multiplexfilters synchron sind.

Gegenüber den beschriebenen und in der Zeichnung gezeigten AusfUhrungsformen sind im Rahmen der Erfindung weitere Abwandlungen möglich. So beziehen sich die Steuer- und Taktsignale des Multiplexfilters auf eine N-Kanal-Ladungsverschiebeeinrichtung, dasselbe Ergebnis kann jedoch mit einer P-Kanal-Ladungsverschiebeeinrichtung erzielt werden. So ist ferner das Hybridfilter mit verschachtelten Elektroden ausgebildet, derartige Hybridfilter können jedoch bekanntlich auch so ausgebildet werden, daß der rekursive und der nichtrekursive Teil nicht verschachtelt sind.

Die Bewertung der an den Elektroden abgelesenen Spannungen kann auch außerhalb der LadungsVerschiebeschaltung erfolgen; sie kann beispielsweise an den Leseverstärkern Ap und A, durch Bewertung an ihren Eingängen erfolgen.

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Ferner ist die verwendete Ladungsverschiebeschaltung eine solche, die von einem Zweiphasen-Taktgenerator gesteuert wird; es ist je-doch auch möglich, eine Ladungsverschiebeschaltung zu verwenden, die von einem Dreiphasen-Taktgenerator gesteuert wird. Bei diesen genannten AusfUhrungsformen handelt es sich um eine herkömmliche Technik bei der Anwendung von Ladungsschiebeschaltungen.

Ferner kann auch die beschriebene Filtervorrichtung mit Ladungsverschiebung in anderen Systemen Einsatz finden, beispielsweise bei Ilartley-Phasenschiebermodulatoron und bei Einseitenband-Demodulatoren.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Mj Multiplex-Filtervorrichtung mit einer Reihenschaltung aus einer Multiplexeinrichtung, die mit einer gegebenen Abtastfrequenz gesteuert ist und einen ersten und einen zweiten Eingang aufweist, der ein erstes bzw. zweites zu filterndes Analogsignal empfängt, aus einem Ladungsvers chiebevorrichtung-Filter mit einem ersten Summierer, dessen erster Eingang den Eingang des Filters bildet und an den Ausgang der Multiplexeinrichtung angekoppelt ist, und aus einer mit der gegebenen Abtastfrequenz gesteuerten Demultiplexeinrichtung mit zwei Ausgängen, die dip gefilterten Signale liefern, dadurch gekennzeichnet, daß das Ladungsverschiebevorrichtung-Filter mit Schlitzelektroden versehen ist und eine erste und eine zweite Elektrodengruppe enthält, daß die Elektroden der zweiten Gruppe an den Ausgang des Filters angekoppelt sind und daß die

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OFUGlNAL INSPECTED

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Filtervorrichtung einen zv/eiten Summierer zur Abnahme der Signale an den Elektroden der ersten Elektrodengruppe und eine Umschalt- und Speichereinrichtung zum Ankoppeln des Ausgangs des zweiten Summierers an den zweiten Eingang des ersten Summierers enthält.
2. Multiplex-Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplexeinrichtung eine Abtasteinrichtung, die den ersten Eingang der Multiplexeinrichtung mit dem Ausgang der Multiplexeinriehtung verbindet, und in Reihe eine Abtasteinrichtung und einen Unterbrecher enthält, die einen gemeinsamen, über ein reaktives Element mit Masse verbundenen Pol aufweisen und den zweiten Eingang der Multiplexeinrichtung mit dem Ausgang der Multiplexeinrichtung verbinden, wobei die gegebene Abtastfrequenz wenigstens doppelt so hoch wie die höchste Frequenz der zu filternden Analogsignale ist, daß die Demultiplexeinrichtung zwei in Reihe geschaltete Unterbrecher mit einem gemeinsamen, über ein reaktives Element mit Masse verbundenen Pol, die den Ausgang des Filters mit einem der Ausgänge der Demultiplexeinrichtung verbinden, und einen Unterbrecher enthält, der den Ausgang des Filters mit dem anderen Ausgang der Demultiplexeinrichtung verbindet, und daß die Unterbrecher und die Abtasteinrichtungen der Multiplexeinrichtung und der Demultiplexeinrichtung mit der gegebenen Frequenz gesteuert sind.
3. Multiplex-Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalt- und Speichereinrichtung zwei gleiche, parallel angeordnete Zweige enthält, die jeweils zwei in Reihe geschaltete Unterbrecher mit einem gemeinsamen, über ein reaktives Element mit Masse verbundenen Pol aufweisen, und daß diese Unterbrecher mit einer Wiederholungsfrequenz gesteuert sind, die gleich der gegebenen Abtastfrequenz ist.

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4. Multiplex-Filtestvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalt- und Speichereinrichtung zwei in Reihe geschaltete Unterbrecher mit einem gemeinsamen, über ein reaktives Element mit Masse verbundenen Pol aufweist und daß diese Unterbrecher mit einer Wiederholungsfrequenz gesteuert sind, die gleich der doppelten gegebenen Abtastfrequenz ist.