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Schaltungsanordnung zum Übertragen von binären Signalen
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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Übertragen von
binären Signalen mit einer Busleitung, die über einen Widerstand mit einer ersten
Spannungsquelle verbunden ist, mit mehreren an die Busleitung angeschlossenen Sendern,
welche zum Aussenden von log. "1"-Signalen die Busleitung mit einer zweiten Spannungsquelle
verbinden, und mit an die Busleitung angeschlossenen Empfängern, die Schwellwertstufen
enthalten, die auf zwischen den Ausgangsspannungen der beiden Spannungsquellen liegende
Schwellwerte eingestellt sind Eine derartige Schaltungsanordnung ist in der Zeitschrift
"ElektroniRg'p 1975» Heft 4, Seiten 73 bis 78 beschrieben.
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Es ist dort angegeben, daß die Sender über NAND-Glieder mit offenem
Kollektor an die Busleitung angeschlossen sind und daß damit die Busleitung ein
sogenanntes 'verdrahtetes ODER-" für Low-Signale oder, was das gleiche ist, ein
"verdrahtetes UND-" für High-Signale bildet. Transistoren mit offenem Kollektor
arbeiten als Schalter, die in geöffnetem Zustand einen hohen Belastungewiderstand
für die Busleitung darstellen, so daß, wenn alle Schalter geöffnet sind, die Busleitung
etwa auf der Spannung liegt, die von der ersten Spannungsquelle über den Vorwiderstand
abgegeben wird. Im geschlossenen Zustand sind sie im Vergleich zu dem Widerstand,6
über den die Busleitung an die erste Spannungsquelle angeschlossen ist, niederohmig,
so daß, wenn nur einer geschlossen ist, die Busleitung nahezu auf die Ausgangsspannung
der zweiten Spannungsquelle gelegt wird und die Schwellwerte der Empfänger unter-
bzw überschritten werden. Das Schließen weiterer Schalter bewirkt dann praktisch
keine Änderung des Potentials auf dbr
Busleitung. Im folgenden wird
dieser Signalzustand als log. "1" definiert, während der Zustand, bei dem alle Schalter
geöffnet sind, log. "O" ist. Die Busleitung bildet daher zusammen mit dem Vorwiderstand
eine ODER-Verknüpfung.
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Das erwünschte Verhalten der Busleitung, daß an den Empfängern der
Signalzustand log. "1" eintritt, wenn einer der Schalter schließt, und der Signalzustand
log. "0" erreicht wird, wenn alle Schalter geöffnet sind, wird unter bestimmten
Betriebsbedingungen so gestbrt, daß Fehlimß41se auftreten. Sind z. B. nur zwei Schalter
an den Leitungsenden geschlossen, dann tritt beim Öffnen eines der beiden Schalter
am Ort dieses Schalters eine Stromänderung in der Leitung auf. Für Zeitintervalle,
die kleiner als die doppelte Laufzeit auf der Busleitung sind, erzeugt die Stromänderung
einen Impuls, dessen Amplitude gleich dem Produkt aus Stromänderung und Wellenwiderstand
ist und der mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit zum Leitungsende läuft, am anderen,
noch geschlossenen Schalter mit umgekeh$tr Polarität zwei reflektiert wird und die
Dauer des Impulses *RS der Leitung begrenzt. Überschreitet die Amplitude dieses
Störimpulses den in den Empfängern eingestellten Schwellwert, so geben die Empfänger
Fehlerimpulse ab. Auch dann, wenn die Amplitude des Störimpulses den Empfängerschwellwert
nicht erreicht, wird doch während der Dauer des Störimpulses der Störabstand bis
zum Schwellwert herabgesetzt. Das gewünschte Verhalten der Busleitung wird auch
dann gestört, wenn ein Schalter bei geöffneten übrigen Schaltern geschlossen wird
und wenn kurz vor oder während des Eintreffens des vom schließenden Schalter ausghenden
"1"-Signals ein weiterer Schalter schließt, wie ehez. B. beim sogenannten Hand-shake-Betrieb
der Fall ist. Das vom ersten Schalter ausgehende Signal trifft dann nämlich am Ort
des zweiten schließenden Schalters auf einen Kurzschluß und wird mit umgekehrterPolarität
reflektiert. Die Amplitude dieses von log. "1" nach log. '0" gehenden Impulses ist
im allgemeinen
so groß, daß die Schwellwerte der Empfänger überschritten
werden und ein Fehl impuls am Empfängerausgang auftritt, der z. B. einen Hand-ehake-Betrieb
unmöglich macht, Der vorliegenden Erfindung liegt die Auf gabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
zum Übertragen von binären Signalen der eingangs beschriebenen Art zu schaffen,
in der die genannten Störimpulse nicht auftreten oder zumindest deren Amplitude
auf eine im praktischen Betrieb nicht störende Höhe verringert ist0 Erfindungsgemäß
wird diese Aufgabe nenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
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Die beste Verringerung der Störsignalamplituden läßt sich dann erreichen,
wenn die Sender Stromquellen enthalten, die zwischen die Busleitung und die zweite
Spannungsquelle geschaltet sind und die zum Aussenden von binären 8ignalen ein-
oder ausgeschaltet werden. Stromquellep stellen nämlich sowohl im eingeschalteten
wie im ausgeschalteten Zustand für die Busleitung einen Belastungewiderstand dar,
der groß gegen den Wellenwiderstand ist und daher in keinem Fall zu Reflexionen
auf der Busleitung führt. Ferner bewirkt der hohe Ausgangswiderstand von Stromquellen
eine gleichmäßige Aufteilung des auS der Busleitung fließenden Stromes auf die eingeschalteten
Quellen, so daß auch dann, wenn von zwei eingeschalteten,Quellen eine ausgeschaltet
wird, eine Stromänderung von nur der Hälfte des zuvor auf der Busleitung fließenden
Stromes eintritt.
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Zur Verringerung des Aufwandes, den Stromquellen bedeuten, können
an deren Stelle auch elektronische Schalter verwendet werden, zu denen ein Widerstand
in Reihe geschaltet ist0 Dieser Widerstand bewirkt, daß einerseits die über die
Schalter in die Busleitung eingespeisten Ströme vergleichmäßigt werden und daß~andererseits
auch bei ge-
schlossenem Schalter die Busleitung nicht kurzgeschlossen
ist, sondern ein endlicher Widerstand vorhanden ist.
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Er soll möglichst groß sein, mindestens ein Viertel des Wellenwiderstandes
betragen, wobei allerdings nach oben Grenzen gesetzt sind. Wird er nämlich größer
als die Hälfte des in vielen Fällen nicht frei wählbaren Vorwiderstandes gemacht,
über den die Busleitung an die erste Spannungsquelle angeschlossen ist, so kann
beim Ein- und Ausschalten der auf der Busleitung entstehende Spannungshub zu klein
werden. Vorteilhaft ist er etwa gleich dem Vorwiderstand, so daß der Spannungshub
auf der Busleitung gleich der halben Differenz zwischen den Spannungen der ersten
und der zweiten Spannungsquelle ist. Die Schwellwerte der Empfänger sind zweckmäßig
auf den Mittelwert der Spannungen eingestellt, die auf der Busleitung auftreten,
wenn entweder ein Sender oder wenn kelft. Sender log. "1"-Signal abgibt. Dies bedeutet,
daß, weqn der Innenwiderstand der Sender gleich dem Vorwider8taid ist, die Schwellwerte
vorteilhaft auf drei Viertel des Spannungsbereichs eingestellt sind, der zwischen
den Spannungen auf der Busleitung liegt, die auf der Busleitung auftreten, wenn
alle Sender 1'O"-Si;gnal senden und wenn ein Sender "1"Signal abgibt.
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Eine weitere Verringerung der Amplituden der eingangs beschriebenen,
durch die Sender selbst verursachten Störimpulse kann dadurch erreicht werden, daß
die Busleitung nicht über einen einzigen Widerstand, sondern über mehrere, entlang
der Busleitung verteilte Widerstände an die erste Spannungsquelle angeschlossen
ist. Zweckmäßig sind diese Widerstände bei den Sendern vorgesehen.
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Die Erfindung kann mit Vorteil für eine symmetrische Signalübertragung
angewendet werden, bei der die Busleitung zwei Signaladern aufweiset, auf welche
gegenphasige Signale geschaltet sind und die an den beiden Enden mit dem Wellenwiderstand
abgeschlossen sind, zweckmäßig in der Weise,
daß die eine Signalader
über einen Vorwiderstand an eine erste Spannungsquelle und die zweite über einen
zweiten Vorwiderstand an die zweite Spannungsquelle angeschlossen ist. Im Falle
der Übertragung des Signals log. "0" liegt dann auf der ersten Signalader die Ausgangsspannung
der ersten Spannungsquelle und auf der zweiten die der zweiten Spannungsquelle.
Jeder Sender enthält zwei parallel ansteuerbare Schaltungsanordnungen. zum Aufschalten
von binären Signalen, von denen die eine zwischen die erste Signalader und die zweite
Spannungsquelle und die andere zwischen die zweite Signalader und die erste Spannungsquelle
geschaltet ist, so daß beim Aufschalten des Signale log. "1" die Signalpegel auf
den Signaladern sich auf Wer te einstellen, die zwischen den Ausgangsepannungen
der bei den Signalquellen liegen. Da die Belastungewiderstände der beiden, die binären
Signale auf die Busleitung schaltenden Anordnungen wechselstrommäßig für die Busleitung
in Reihe geschaltet sind kann der Belastungewiderstand für die einzelnen Signaladern
mindestens ein Achtel des Wellenwider standes betragen. Auch bei symmetrischen Leitungen
ist die Größe der Belastungewiderstände einerseits durch den zu erzielenden Spannungshub
und andererseits die Vermeidung von Reflexionen bestimmt. Sind die Signaladern über
Abschlußwiderstände von jeweils der Hälfte des Wellenwiderç standes abgeschlossen,
sind die Ausgangswiderstände der Sender vorteilhaft ein Viertel des Wellernviderstandes.
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Die Empfänger, die an beide Signaladern angeschlossen sind, können
auf zwei, jeweils einer Signalader zugeordnete Schwellwerte eingestellt sein, die
symmetrisch zum Mittelwert der Auegangspannung der beiden Spannungsquellen lie.
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gen, wobei der eine Schwellwert innerhalb des niedrigeren, auf der
einen Ader auftretenden Spannungebereiches liegt und der andere Schwellwert innerhalb
des höheren, auf der anderen Ader auftretenden Spannungebereiches liegt. Die Empfänger
geben nur dann log. "1"-Signal ab, wenn das Signal auf der einen Signalader den
einen Schwellwert über-und das Signal auf der anderen Signalader den anderen Schwsllwert
uterchreitet.
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Die besten Ergebnisse hinsichtlich der gewünschten Vermeidung der
oben beschriebenen Störimpulse werden erreicht, wenn die die binären Signale auf
die Signaladern schaltenden Anordnungen Stromquellen sind, In diesem Falle ist nämlich
der Belastungswiderstand für die Signaladern sehr groß im Vergleich zum Wellenwiderstand
und damit vernachlässigbar. Die Stromquellen sind dabei zweckmäßig so bemessen,
daß sie eingeprägte Ströme solcher Größe liefern, daß sie an einem Viertel des Wellenwiderstandes
einen Spannungsabfall von mindestens der halben Spannungsdifferenz zwischen der
ersten und der zweiten Spannungsquelle bewirken.
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Der Aufwand für die die binären Signale auf die Signaladern schaltenden
Anordnungen kann verringert werden, wenn anstatt der Stromquellen elektronische
Schalter verwendet werden, denen ein Widerstand von mindestens ein Achtel des Wellenwiderstandes
in Reihe geschaltet ist.
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Anhand der Zeichnung werden im folgenden die Erfindung sowie weitere
Ausgestaltungen und Vorteile näher beschrieben und erläutert.
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Figur 1 zeigt das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung
mit unsymmetrischer Signalübertragung.
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Figur 2 veranschaulicht die Funktion der Schaltungsanordnung nach
Figur 1.
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In Figur 3 und 4 sind Schaltbilder von Ausführungsbeispielen dargestellt,
bei denen einmal Stromquellen und das andere Mal elektronische Schalter mit in Reihe
geschalteten Widerständen binäre Signale auf eine symmetrische Busleitung schalten.
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In Figur 5 ist die Funktion der Anordnungen nach den Figuren 3 und
4 anhand von Impulediagrammen verdeutlicht.
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In Figur 1 ist mit BL1 eine Busleitung bezeichnet, die an ihren Enden
mit Widerständen RZ1 und RZ2 abgeschlossen
ist, die gleich dem
Wellenwiderstand sind. Uber diese Widerstände ist die BusleitungBLlzweckmäßig mit
einer ersten Spannungsquelle mit der Ausgangsspannung U1 verbunden. An die Busleitung
BL1 sind mehrere übereinstimmend aufgebaute Sender SE1, SE2 ... SEn und Empfänger
EM1, EM2 ... EMn angeschlossen. Die Sender bestehen im wesentlichen aus einer Stromquelle
mit einem Transistor TS1, dessen Emitter über einen Emitterwiderstand REl an eine
zweite Spannungsquelle mit der Ausgangsspannung U2 angeschlossen ist. Die Basisspannung
und damit die am Widerstand RE1 abfallende Spannung wird von einer Zenerdiode ZD
begrenzt. Das Eingangssignal wird einem Eingang El zugeführt und gelangt von dort
über einen Vorwiderstand R1 auf die Basis des Transistors TSl. Dessen Kollektor
ist mit der Busleitung BL1 verbunden und kann ferner über einen Widerstand R2 an
der ersten Spannungsquelle 1 liegen. Ist die Differenz der dem Eingang El zugeführten
Eingangsspannung und der Spannung U2 kleiner als die Zenerspannung der Diode ZD,
z. B. Null, ist der Transistor TS1 gesperrt, und auf der Busleitung BL1 liegt die
Spannung Ul. Diese gelangt in den Empfängern EM1, EM2 ... auf den nicht invertierenden
Eingang eines Komparators KP1, dessen invertierender Eingang an ein Potentiometer
P1 angeschlossen ist.
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Dieses liegt zwischen den beiden Spannungen Ul und U2, und sein Abgriff
ist so eingestellt, daß an ihm die Schwellwertspannung US = 3/4 (U1 - U2) auftritt.
Solange also auf der Busleitung BL1 ein Signalpegel herrscht, der größer als die
Schwellwertspannung US ist, dies ist nur dann der Fall, wenn die Transistoren TSl
aller Sender SE1, SE2 SEn SEn gesperrt sind, und auf der Busleitung BL1 das Signal
log. "0" liegt, erscheint am Ausgang Al "O"-Signal.
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Wird dem Eingang El positives Signal zugeführt, das größer als die
Zenerspannung der Diode ZD ist, schaltet der Transistor TS1 durch und speist einen
konstanten Strom in die Busleitung Blei. Dieser Strom ändert sich praktisch nicht,
auch wenn ein zweiter oder mehr Sender l"-Signal auf die Busleitung schalten. Die
von den Sendern abgege-
benen Ströme sollten mindestens so groß
sein, daß sie jeweils an den Abschlußwiderständen RZ1, RZ2 einen SpannungsaJfall
erzeugen, der mindestens gleich einem Viertel der Differenzspannung zwischen den-Spannullgen
Ul und U2 ist.
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Bevorzugt ist der Spannungsabfall etwa gleich der halben Spannungsdifferenz
oder größer.
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Für das Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die Sender SE1, SE2
... einen Strom liefern, der an den Abschlußwiderständen RZ1, RZ2 einen Spannungsabfall
erzeugt, der gleich der halben Differenz zwischen den Spannungen U1 und U2 ist.
Figur 2 veranschaulicht für diesen Fall den Verluf der Spannung U auf der Busleitung
BL1, wenn nacheinander mehrere Sender t'l"-Signal auf die Busleitung schalten. Geben
alle Sender "O"-Signal ab, liegt auf der Busleitung über die Abschlußwiderstände
RZ1, RZ2 und gegebenenfalls über die Widerstände R2 die Spannung U1.
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Schaltet sich zum Zeitpunkt T1 ein Sender ein, sinkt die Spannung
auf den Mittelwert der Spannungen U1 und U2 ab, wobei der Schwellwert US unterschritten
wird und alle Empfänger EM1, EM2 ... EMn "1"-Signal feststellen. Schaltet zum Zeitpunkt
T2 ein weiterer Sender "1"Signal auf die Leitung BL1, so wird, wenn die Sender Stromquellen
enthalten, nahezu die Spannung2 erreicht. Bei weiterem Zuschalten eines Senders
im Zeitpunkt T3 tritt kaum noch eine Spannungsänderung auf.
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Wird zur Verminderung des Aufwandes für die Sender anstelle einer
Stromquelle lediglich ein elektronischer Schalter mit einem in Reihe geschalteten
Widerstand verwendet, wobei dieser Widerstand etwa gleich dem halben ellenwiderstand
ist, zeigt bis zum Zeitpunkt T2 der Verlauf der Spannung auf der Busleitung BL1
keinen Unterschied. Danach ist jedoch beim Zuschalten weiterer Sender der Spannungsabfall
geringer, wie gestrichelt angedeutet.
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Schaltet ein Sender, z. B. der Sender SE1, "1"-Signal üuf die Leitung
BL1, so lult ein Impuls über die Leitung bi zum Abschlußwiderstand RZ2, wo er reflexionsfrei
verschwindet. Wird mit diesem Impuls der Sender SEn so gesteuert, daß er ebenfalls
"1"-Signal aufschaltet, so wird dadurch die tibertragun gseigenschat der Busleitung
BL1 nicht gestört, da der Sender SEn sowohl bei gesperrtem als auch bei durchgeschaltetem
Transistor TS1 einen Belastungswiaerstand für die Leitung BL1 bildet, der groß im
Vergleich zu deren Wellenwiderstand ist. Wäre dagegen der Sender SE1 in bekannter
Weise ausgeführt, d. h. mit einem elektronischen Schalter, der, wenn "1"-Signal
auf die Leitung geschaltet wird, die Leitung niederohmig auf die Spannung U2 legt
und daher einen Kurzschluß bildet, so würde der vom Sender SLl ausgesandte Impuls
an der AnschluI3stelle des Senders SEn reflektiert werden und einen Störimpuls bilden,
der den in den Empfängern eingestellten Schwellwert überschreitet und daher an deren
Ausgang zu einem Fehlimpuls führen würde. Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der
Sender mit einer Mindestbelastung der Busleitung BL1 von mindestens ein Viertel
Wellenwiderstand wird die Reflexion von Impulsen an "1"-Signal aufschaltenden Sendern
vermieden.
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Geben zwei Sender, z. B. SE1 und SEn, "1"-Signal auf die Busleitung
BL1 und schaltet einer auf "O"-Signal um, so tritt auf der ßusleitung eine Stromänderung
ein, die einen Impuls bewirkt, dessen Amplitude gleich dem Produkt aus Stromänderung
und Wellenwiderstand ist. Wegen der verhältnismäßig hochohmigen Anschaltung der
Sender an die Busleitung BL1 geben alle Sender etwa gleichen Strom ab, so daß die
Amplitude des durch die Stromänderung bewirkten Störimpulses nicht größer ist, als
der im Zeitpunkt T2 auftretende Spannungssprung. Die auf der Leitung BL1 auftretende
Spannung bleibt daher sicher unterhalb des Schwellwertes US; ein Fehlimpuls an den
Ausgängen der Ko:nparatoren KP1 tritt daher nicht auf.
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die Stromänderung auf der Leitung kann auch dadurch verrngert werden,
daß in jedem Sender ein Widerstand R2 vorhanden ist, über den der Kollektor des
Transistors TS1 rnit der Spannung U1 verbunden ist. Die Widerstände R2 sind mindestens
gleich dem Wellenwiderstand der Busleitung.
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Diese Widerstände bewirken, daß die Einspeisung des Stromes in die
Bus leitung über diese vergleichmäßlgt wird una das Ein- und Ausschalten von "l"-Signalen
geringere Stromänderungen auf der Leitung bewirkt.
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In der Anordnung nach Figur 3 ist die Busleitung symmetrisch ausgeführt.
Sie besteht demgemäß aus zwei Signaladern BL21, BL22, von denen die erste über Abschlußwiderstünde
RZ3, RZ4 an eine erste Versorgungsleitung VLl und die zweite, BL22, über Abschlußwiderstände
RZ5, RZ6 an eine zweite Versorgungsleitung VL2 angeschlossen ist. Die erste Versorgungsleitung
VL1 liegt über Entkopplungsdioden D1, die in identisch aufgebauten Sendern SE3 ...
SEm untergebracht sind, an der ersten Spannungsquelle mIt der Ausgangsspannung U1,
die zweite Versorgungsleitung VL2 ist über Entkopplungsdioden D2 an die zweite Spannung
U2 gelegt. Da die Versorgungsleitungen VL1, VL2 wechselstrommäßig miteinander verbunden
sind, liegen die Abschlußwiderstände RZ3 und RZ5 bzw. RZ4 und RZ6 für Wechselstromsignale
in Reihe, so daß sie, wenn sie'jeweils den halben Wellenwiderstand haben, die Adern
BL21, BL22 mit dem Wellenwiderstand abschließen. Zusätzlich zu den Versorgungsleitungen
VL1, VL2 kann eine Bezugspotential, im allgemeinen Massepotential, führende Leitung
vorgesehen sein.
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Die Sender SE3 ... SEm und Empfänger EM3 ... EMm sind identisch aufgebaut,
so daß es genügt, den Sender SE3 und den Empfänger EMS zu beschreiben. Das Eingangssignal
wird einem Eingang E2 zugeführt und gelangt über einen Spannungsteiler R3, R4 und
einen Basisvorwiderstand R5 auf die Steuerelektrode eines Transistors TS2, der mittels
eines Emitterwiderstandes RE2 gegengekoppelt ist und daher als Strom-
quelle
arbeitet. Sein Ausgangsstrom ist Null, wenn der Signalpegel m Eingang E2 gleich
der Spannung U1 ist. Ist der Eingangssignalpegel gleich der Spannung U2, fließt
in die Signalader BL22 ein Strom, der an den Abschlußwiderständen RZ5, RZ6 einen
Spannungsabfall bewirkt, der etwa gleich der halben Differenz zwischen den Spannungen
U1 und U2 ist.
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Das Eingangssignal gelangt ferner über eine Invertierstufe mit einem
Transistor TS3 und Widerständen R6, R7, R8 sowie über einen Spannungsteiler R9,
R10 auf die Basiselektrode eines Transistors TS4, der mittels eines Emitterwicierstandes
RE3 gegengekoppelt ist und der daher als zweite Stromquelle dient, welche in die
erste Signalader BL21 einen Strom einprägt. Ist der dem Eingang E2 zugeführte Signalpegel
gleich der Spannung U1, ist der Transistor TS3 und damit auch der Transistor TS4
gesperrt. Da ferner der Transistor TS2 gesperrt ist, wird in keine der beiden Signaladern
BL21, BL22 ein Strom eingespeist. Die Ader BL21 liegt daher auf der Spannung U1,
die Ader BL22 auf der Spannung U2. Ist dagegen der Eingangssignalpegel gleich der
Spannung U2, sind alle Transistoren durchgeschaltet, und, wenn nur ein Sender mit
einem solchen Lingangssignal angesteuert ist, stellt sich auf den Adern BLS1, f3L22
eine Spannung ein, die etwa gleich dem Mittelwert der Spannungen U1, U2 ist. Der
in den Empfangen EM3 ... EMm enthaltene Komparator KP2 ist mittels eines Potentiometers
P2 auf zwei Schwellwerte eingestellt, die symmetrisch zum Mittelwert der Spannungen
U1, U2 liegen.
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Figur 5 zeigt an einem Beispiel den Verlauf von Signalen b121 und
b122 auf den Adern BL21 bzw. BL22. Zu Beginn soll kein Sender log. "1"-Signal abgeben;
die Amplitude des Signals b121 ist daher gleich der Spannung U1, die des Signals
b122 gleich der Spannung U2 Mit US1, US2 sinc die zwei im Komparator KP2 eingestellten
Schweliwerte bezeichnet, wobei der Schwellwert US1 dem Eingang zugeordnet ist,
der
an die Ader BL21 angeschlossen ist, und der Schwellwert US2 dem an die Ader BL22
angeschlossenen Eingang.
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Im Zeitpunkt T4 gibt ein Sender log. "1"-Signal ab, so daß dessen
Transistoren TS2, TS4 jeweils einen Strom in die Leitungen BL21, BL22 einprägen,
der an den Abschlußwiderständen RZ3, RZ4 bzw. RZ5, RZ6 einen Spannungshub bewirkt,
der die Amplitude des Signals b121 auf eine Spannung U4 und die des Signals b122
auf eine Spannung U5 einstellt. Dabei unterschreitet das zunächst höhere Signal
bl2i den Schwellwert US1, während das zunächst niedrigere Signal b122 den Schwellwert
US2 überschreitet. Mit diesem Zustand ist log. "1"Signal auf der Busleitung definiert,
und am Ausgang A3 der Empfänger erscheint log. "l"-Signal. Zum Zeitpunkt T5 nimmt
der Sender das log. "l"-Signal wieder zurück, alle Sender geben log. "0" auf die
Busleitung, und es ist der ursprüngliche Zustand wieder hergestellt, bei dem auf
der Ader BL21 die Spannung U1 und auf der Ader BL22 die Spannung U2 liegt. Zum Zeitpunkt
T6 sollen zwei Sender gleichzeitig "1"Signal auf die Busleitung schalten. Wegen
des nun größeren, durch die Abschlußwiderstände fließenden Stromes wird der Spannungshub
vergrößert, und das Signal bl22 erreicht eine Spannung U6, während das Signal b121
bis auf eine Spannung U7 absinkt. Dabei über-bzw. unterschreiten die beiden Signale
die Schwellwerte USl und US2. Die Empfänger geben wieder log. "l"-Signal ab. Auch
bei dieser Schaltungsanordnung tritt wegen des großen Innenwiderstandes der Stromquellen
mit den Transistoren TS2, TS4 die oben beschriebene Wirkung auf, daß, wenn nach
Einschalten eines Senders während der Laufzeit des dadurch gebildeten Impulses sich
ein zweiter Sender einschaltet, an diesem der vom ersten Sender ausgesandte Impuls
nicht reflektiert wird und daß, wenn von zwei eingeschalteten Sendern sich einer
ausschaltet, der dadurch bedingte Störimpuls so klein ist, daß die in den Empfängern
eingestellten Schwellwerte nicht über- bzw. unterschritten werden.
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Über die Dioden D1 und D2 werden die Spannungen U1, U2 redundant in
die Versorgungsleitungen VL1, VL2 eingespeist, so da13, falls die direkte Zufuhr
einer Versorgungsspannung zu einem Sender unterbrochen ist, dieser von einem anderen
Sender über die Versorgungsleitungen gespeist wird.
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Figur 4 zeigt eine Schaltungsanordnung, die sich von der nach Figur
3 dadurch unterscheidet, daß die Sender nicht durch Gegenkopplung erzeugte Stromquellen
enthalten, sondern elektronische Schalter TS5, TS6, zu denen je ein Vorwiderstand
RV1, RV2 in Reihe geschaltet ist. Die beiden Schalter TS5, TS6 werden von einer
Steuereinheit ST nach Maßgabe eines einem Eingang E3 zugeführten binären Signals
derart angesteuert,.daß sie entweder beide geschlossen oder geöffnet sind.Demgemäß
befinden sich die Signaladern BL21, BL22, die wieder über Widerstände, die gleich
dem halben Wellenwiderstand sind, mit Versorgungsleitungen VL1, VL2 verbunden sind,
auf der Spannung U1 bzw. auf einer Spannung U2, die im Ausführungsbeispiel nach
Figur 5 Massepotential ist. Anstelle der in der Anordnung nach Figur 3 enthaltenen
Dioden Di, D2 sind in der Anordnung nach Figur 4 zur Einspeisung der Spannung U1
kurzschlußfeste, parallel schaltbare Spannungsquellen SPQ vorgesehen. An die beiden
Adern BL21, BL22 sind Empfänger EM4, EM5 ... angeschlossen, die identisch zu dem
anhand der Figur 3 beschriebenen Empfänger EM3 aufgebaut sind.
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Die Vorwiderstände RV1, RV2 des Senders SE4 haben etwa ein Viertel
des Wellenwiderstandes, so daß, wenn die Transistoren TS5, T56'durchgeschaltet sind,
auf den Adern BL21, BL22 eine Spannung liegt, die etwa gleich dem Mittelwert der
Spannungen U1 und U2, also, da die Versorgungsleitung V2 an Massepotential liegt,
gleich der halben Spannung U1 ist. Für die Schaltungsanordnung nach Figur 4 gilt
das in Figur 5 gezeigte Impulsdiagramm entsprechend. Ferner haben die Vorwiderstände
RV1, RV2 eine ähnliche Wirkung, wie die hohen Innenwiderstände der Stromquellen
mit den Transi-
storen TS3, TS4 der Anordnung nach Figur 3. Sie
vermindern demgemäß die Amplitude der Störimpulse, die auftreten, wenn nach Einschalten
eines ersten Senders während der Laufzeit des dabei gebildeten Impulses ein zweiter
Sender zugeschaltet wird oder wenn von zwei eingeschalteten Sendern einer abgeschaltet
wird.
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14 Patentansprüche 5 Figuren