DE3011720A1 - Generator zur erzeugung pseudosinusfoermiger signale - Google Patents

Description

(DB 427)

Ital.Anm.Nr. 21276 A/79 10753/H/Ro.

vom 26. März 1979

Socletä Italiana Telecomunicazioni

Siemens s.p.a.
Piazzale Zavattari 12, Mailand/Italien

Generator zur Erzeugung pseudosinusförmiger Signale.

Die Erfindung betrifft einen Generator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei manchen Fernmeldesystemen werden die zu Herstellung und Verwaltung einer Verbindung erforderlichen Vorgänge von Empfangsgeräten aufgrund des Erkennens vorbestimmter gesendeter Signale durchgeführt. Insbesondere in Funkfernsprechsystemen werden zu diesem Zweck einige zehn Signale im Sprechfrequenzband erzeugt, von denen jedes einen festgelegten Frequenzwert hat.

Damit nicht eine Vielzahl von Signalgeneratoren verwendet werden muß, von denen jeder zur Erzeugung eines festgelegten Frequenzwertes ausgelegt ist, wurden Signalgeneratoren entwickelt, die mit nur einer Schaltungsanordnung versehen sind, welche in Abhängigkeit von den zu erzeugenden Frequenzwerten programmiert werden kann. So sind programmierbare Signalgeneratoren bekannt, die zur Gewährleistung der erforderlichen Frequenzstabilität und mit Rücksicht auf einen möglichst geringen Raumbedarf einen Quarzoszillator enthalten, dessen Ausgangsfrequenz durch Digitalschaltungen geteilt und

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an den Eingang eines Zählers gelegt wird, der einen Festwertspeicher adressiert, an dessen Ausgang ein Digital-Analog-Umsetzer geschaltet ist. Durch Änderung der in den Speicherzellen des Festwertspeichers enthaltenen Codes bzw. durch Änderung der Frequenz des an den Eingang des Zählers gelegten Signals ist es möglich, die z.B. pseudosinusförmige, dreieckige oder sonstige Form bzw. die Frequenz des Ausgangssignals des Digital-Analog-Umsetzers zu ändern. Die bekannten Generatoren haben den Nachteil, daß sowohl der Digital-Analog-Umsetzer als auch der Festwertspeicher relativ aufwendige Bauteile sind und es bisher noch nicht möglich ist, diöse z.B. durch Anwendung der bekannten Dickschichttechnik zu miniaturisieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders einfachen, wenig aufwendigen, leicht programmierbaren Generator für pseudosinusförmige Signale zu schaffen, der mit miniaturisierbaren Bauelementen insbesondere unter Anwendung der Dickschichttechnik realisiert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch den im Anspruch 1 gekennzeichneten Generator gelöst.

Die Programmierung des Generators erfolgt durch Änderung des die genannte Zahl η ausdrückenden Binärmusters am Steuereingang des Frequenzteilers. Sowohl das Widerstandsnetz als auch die Strom-Spannungs-Umsetzerschaltung, die eine Summierschaltung, z.B. ein einfacher Operationsverstärker sein kann, sind leicht in Dickschichttechnik miniaturisierbar.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels. Die Zeichnung zeigt in:

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Fig. 1 das Blockschaltbild des hier beschriebenen programmierbaren Generators für pseudosinusförmige Signale; und

Fig. 2 Schwingungsformen für Fig. 1.

Der in Fig. 1 dargestellte Oszillator OS, der z.B. einen Quarz enthält, erzeugt eine Taktimpulsfolge der Frequenz CK mit hoher FrequenzStabilität, die einem Frequenzteiler DV zugeführt ist, welcher seine Eingangsfrequenz durch eine ganze Zahl η teilt, und zwar in Abhängigkeit vom Binärmuster eines Digitalwortes, das die Zahl η ausdrückt und von außen eingestellt wird und veränderbar ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht dieses Digitalwort aus 8 Bits, so daß die Zahl η zwischen 1 und 256 gewählt werden kann.

Im oberen Diagramm der Fig. 2 ist die am Ausgang des Frequenzteilers DV verfügbare Taktimpulsfolge a mit der Frequenz CK¹ ■ CK/n dargestellt, die einem Oktalzähler CN mit decodierten Ausgängen zugeführt ist. Dieser Oktalzähler hat acht Ausgänge, an denen er die ebenfalls in Fig. 2 dargestellten Taktimpulsfolgen b, c ... i abgibt. An die acht Ausgänge des Oktalzählers CN ist ein Netz von Widerständen R-, R,...Rg in der dargestellten Anordnung geschaltet, die nach einem Sinus-Gesetzt bewertet sind, also entsprechend der gewünschten Ausgangsspannung abgestufte Werte haben können. Mit ihren zusammengeschalteten Enden sind die Widerstände an den einen Eingang einer Summierschaltung CS geschaltet, deren Aufgabe darin besteht, den Eingangsstrom in einen Spannungswert umzusetzen. Die in Fig. 2 dargestellten Impulsfolgen b bis i können als entsprechend viele Spannungsquellen angesehen werden, deren Spannungen sequentiell an die "bewerteten" Widerstände angelegt werden, wodurch am Eingang der Summierschaltung CS jeweils ein dem Widerstandswert proportionaler Strom fließt. So führt z.B. der an den Widerstand

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R₁ angelegte Impuls der Folge b einen Strom I₁, der von der Summierschaltung CS in einen Spannungswert V₁ umgesetzt wird, während der unmittelbar anschließend erzeugte Impuls der Folge c im Widerstand R-, der ein anderes "Gewicht" als R₁ hat, einen von I₁ verschiedenen Strom I₂ fließen läßt, so daß die Summierschaltung CS einen von V₁ verschiedenen Spannungswert V~ erzeugt, usw. Im unteren Diagramm der Fig. 2 ist das aus den acht Spannungswerten V₁, V,...Vg bestehende pseudosinusförmige Signal 1 dargestellt, das am Ausgang der Summierschaltung CS vorliegt, nachdem die Impulse der Folgen b bis i an die Widerstände R₁...Rg angelegt worden sind.

Wie aus der Darstellung ersichtlich ist, dauert eine Periode des pseudosinusförmigen Signals 1 solange wie acht Perioden der Taktimpulsfolge a mit der Frequenz CK¹. Folglich ist es zur Änderung der Frequenz des pseudosinusförmigen Signals nur erforderlich, die Frequenz CK¹ und daher die am Steuereingang des Frequenzteilers DV eingestellte Zahl η zu ändern. Es ist offensichtlich, wie einfach diese Art der Programmierung des hier beschriebenen Generators ist. Darüber hinaus haben die einzelnen Oberwellen des erzeugten Signals eine Leistungsverteilung, die eine besonders leichte Filterung ermöglicht. Es läßt sich nämlich zeigen, daß in der Leiänngsverteilung der Oberwellen des Ausgangssignals der Summierschaltung CS der größte Leistungsbeitrag außer der Grundwelle der 7. und der 9. Oberwelle zukommt. Da beispielsweise in einem Funkfernsprechsystem der Signalisierungston tiefster Frequenz einen Wert von etwa 1000 Hz hat, liegen die Frequenzen der Oberwellen größter Leistung bei 7000 bis 9000 Hz, welche durch das bei derartigen Systemen normalerweise vorhandene Kanalfilter mit einem Durchlaßbereich von 300 bis 3400 Hz ausreichend gedämpft werden. Ohne weiteres Filter als das bereits vorhandene Kanalfilter erhält man also ein Signal mit hoher Reinheit des Spektrums.

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Ferner ist wichtig, daß sowohl die Widerstände als auch die SummierSchaltung CS, die im wesentlichen aus dem in Fig. 1 dargestellten Operationsverstärker besteht, ohne weiteres unter Anwendung der Dickschichttechnik miniaturisierbar sind.

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Claims (3)

1. PATENTANWÄLTE 3 O Ί 1720

   DR. DIETER V. BEZOLD DIPL. ING. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER

   MARIA-THERESIA-STRASSE 22 POSTFACH 86 02 60

   D-8OOO MUENCHEN 86

   TELEFON 089/47 69 06 476819

   AB SEPT. 1980: 4 70 60 TELEX 522 638 TELEGRAMKA SOMBEZ

   (DB 427)

   Ital.Anm.Nr. 21276 A/79 10753/H/Ro.

   vom 26. März 1979

   Societal Italiana Telecomunicazioni

   Siemens s.p.a.
   Piazzale Zavattari 12, Mailand/Italien

   Generator zur Erzeugung pseudosinusförmiger Signale.

   Patentansprüche

   Generator für ein Fernmeldesystem wie z.B. ein Funkfernsprechsystem zur Erzeugung pseudosinusförmiger Signale, deren Frequenz programmierbar ist, mit einem Oszillator hoher Frequenzstabilität zur Erzeugung einer Taktimpulsfolge der Frequenz CK, dem ein Frequenzteiler und ein Zähler nachgeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Oszillator (OS) ein dessen Taktimpulsfrequenz durch eine ganze Zahl n, welche von außen veränderbar ist, teilender Frequenz-

   030040/08Θ&

   ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT · PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

   POSTSCHECK MÜNCHEN NR. 6 9148-800 ■ BANKKONTO" HYPOBANK MÖNCHEN (BLZ 700 200 40) KTO. 60 60 26 73 78 SWIFT HVPO DE MM

   teiler (DV) verbunden ist, daß die am Ausgang des Frequenzteilers (DV) erzeugte Taktimpulsfolge der Frequenz CK¹ = CK/n einem Zähler (CN) mit codierten Ausgängen zugeführt ist, welcher eine Anzahl N Taktimpulsfolgen mit der Periode CK'/N erzeugt, daß diese N Taktimpulsfolgen an N Eingänge eines Netzes von Widerständen (R^ bis Rg) angelegt sind, deren Werte nach einem Sinus-Gesetz abgestuft sind,und daß der Ausgang dieses Netzes mit einer Schaltung (CS) verbunden ist, welche die Werte der die einzelnen Widerstände (R₁ bis Rg) durchfließenden Ströme in entsprechende Spannungen umsetzt.
2. 2.) Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die an ihrem einen Ende an je einen Ausgang des Zählers (CN) angeschlossenen Widerstände (R. bis R₈) mit ihren zusammengeschalteten anderen Enden an den einen Eingang einer Summierschaltung (CS) angeschlossen sind.
3. 3.) Generator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Zähler ein Oktalzähler (CN) mit acht Ausgängen ist.