DE3038760C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen asynchronen Empfänger
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Optische Fasern werden als Ersatz für koaxiale und
andere Drahtleitungen zur Verbindung unterschiedlicher
elektronischer Ausrüstungen vorgeschlagen, beispielsweise für
Rechner und ähnliche Einrichtungen. Solche Fasern besitzen
mehrere Vorzüge: Optische Signale bieten eine größere Bandbreite
und sind gegen elektromagnetische Störungen immun. Sie isolieren
elektrisch die miteinander verbundenen Ausrüstungen in
unterschiedlichen Gestellen und verringern das Kabelgewirr.
Im Idealfall sollte eine optische Datenleitung bei
bestimmten Anwendungsfällen eine Eingangs-Ausgangs-Kennlinie
haben, die völlig unabhängig von dem Eingangsdatenformat ist.
D. h. die Datenleitung sollte völlig unabhängig davon sein, wie
häufig oder selten Datenimpulse auftreten. Außerdem sollte die
Datenleitung unabhängig von einer festen Datenimpulsbreite oder
einem getakteten Datenimpuls sein.
Üblicherweise codiert ein optischer Sender ein
Datensignal in ein binäres oder zweistufiges optisches Signal,
wobei das Licht beispielsweise eines Junctions-Lasers oder einer
Leuchtdiode zwischen der Intensität Null (oder nahe Null) und
einer vorbestimmten Spitzenamplitude abhängig von der zu
übertragenden Information moduliert wird. Das modulierte
Lichtsignal wird linear in einem optischen Empfänger detektiert,
verstärkt, gefiltert und gelangt dann zu einer Schwellenwert-
Detektorschaltung. Das optische Signal kann decodiert werden,
indem entweder die Lichtamplitude festgestellt und zur
Einstellung eines Schwellenwertes benutzt wird, oder indem die
Null-Durchgänge des Signals festgestellt werden, wenn das
Tastverhältnis im Mittel 50% ist. Keines dieser Verfahren
arbeitet jedoch gut bei sehr seltenen Daten (beispielsweise
Tastverhältnissen kleiner als einige wenige Prozent). Eine
typische bekannte Lösung dieses Problems in einem getakteten
System besteht darin, die Daten sendeseitig so zu verwürfeln,
daß sich ein Tastverhältnis von 50% ergibt, und dann im
Empfänger zu entwürfeln. Bei einem anderen Lösungsversuch
werden verschiedene Codierverfahren benutzt, beispielsweise eine
Manchester-Codierung. Bei dieser Codierart wird jedes
Datenimpulsintervall der Dauer T in einen Datenimpuls der Dauer
T/2 in der ersten Hälfte einer Zeitlage und in einen fehlenden
Datenimpuls in der letzten Hälfte der Zeitlage umgewandelt, oder
umgekehrt. Der Code 10 entspricht dann beispielsweise dem
Vorhandensein eines Datenimpulses der Dauer T, wobei der
umgekehrte Code 01 dem Nichtvorhandensein eines Datenimpulses im
Intervall T entspricht. In ungetakteten, asynchronen Systemen
sind diese Verfahren jedoch nicht brauchbar. Statt dessen wird
bei asynchronen Systemen häufig ein dreistufiges Übergangs-Codierverfahren
gemäß Fig. 1 und 2 verwendet. Sendeseitig wird
jeder Übergang eines binären elektrischen Eingangsdatenimpulses
mit der Dauer T (Fig. 1) in einen elektrischen Impuls der Dauer
τ <T codiert, der wiederum zur Modulation der Lichtamplitude
eines Lasers oder einer LED-Lichtquelle benutzt wird, so daß ein
Übergangs-codiertes, dreistufiges optisches Signal (Fig. 2)
erzeugt wird. Im einzelnen sendet, wenn kein Datenimpuls
vorhanden ist (Fig. 1, V =0 für t <t₁), die Lichtquelle eine
in Fig. 2 mit L₀ bezeichnete Gleich-Lichtamplitude aus. Für eine
Vorderflanke, also einen nach oben gerichteten Übergang eines
Datenimpulses (Fig. 1 von 0 bis V₀ während t₁ bis t₂) verdoppelt
sich die Lichtamplitude (2L₀) für eine verhältnismäßig kurze
Zeit τ <T (Fig. 2) und kehrt dann auf den Gleichwert L₀ zurück.
Für eine Rückflanke, also einen nach unten gerichteten Übergang
des Datenimpulses (Fig. 1 von V₀ bis 0 während t₃ bis t₄) nimmt
die Lichtamplitude auf Null (oder nahe Null) für die gleiche
Zeitspanne τ ab und kehrt dann auf den Gleichwert L₀ zurück.
Im Empfänger des asynchronen Systems wird das
Übergangs-codierte Lichtsignal durch einen geeigneten
Fotodetektor in ein äquivalentes, bipolares elektrisches Signal
umgewandelt. Es werden Schwellwerte gebildet, um die Impulse des
bipolaren elektrischen Signals festzustellen, und logische
Schaltungen rekonstruieren das ursprüngliche binäre Signal aus
den Vorderflanken des bipolaren Signals.
Ein bekanntes, optisches Fasersystem dieser Art, von
dem der Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgeht, ist in der US-PS
40 27 152 beschrieben. Der Sender erzeugt Übergangs-codierte
Lichtimpulse und außerdem ein Auffrisch-Lichtimpuls der
gleichen Polarität wie der vorhergehende Impuls immer dann, wenn
kein Impuls für eine vorbestimmte Zeitspanne vorhanden war. Im
Empfänger gemäß Fig. 4 der vorgenannten Patentschrift wird ein
Spitzendetektor 126 zur Bereitstellung einer automatischen
Verstärkungsregelung (AGC) für das Empfangssignal benutzt,
wodurch eine konstante Signalamplitude am Eingang eines
Pegelschiebe-Netzwerkes 110 und eines Komparators 114
aufrechterhalten wird. Zur Kompensation von Pegelverschiebungen
aufgrund des unvermeidlichen Offset's der linearen Verstärker
und zur Beseitung der Gleichstromkomponente aus dem
Ausgangssignal der Fotodiode 100 sorgt ein Gleichstrom-
Rückkopplungsnetzwerk 134, 135 dafür, daß die
Gleichstromamplitude der Differenz-Ausgangssignale von der
linearen Verstärkerstufe 104, 108 gleich ist. Damit das System
betriebsfähig bleibt, muß der AGC-Verstärker 104 aktiv sein, was
bedeutet, daß die Spitzendetektorschaltung 126 aufgeladen
bleiben muß. Dieses Aufladen wird durch die Auffrisch-Impulse
durchgeführt, die den Zustand des Flipflops 116 nicht ändern und
daher im Prinzip die übertragenen Datenimpulse nicht stören. In
der Praxis bewirken jedoch die Auffrischimpulse eine Störung
beim Betrieb der optischen Faserverbindung. Wenn ein
Auffrischimpuls an einem Datenimpulsübergang auftritt, kann die
Übergangszeit um einen Betrag von 15 ns oder mehr verändert
werden. Diese Koinzidenz von Auffrisch- und Datenimpulsen führt
zu einem datenabhängigen Zittern und einer
Impulsbreitenänderung, die bei bestimmten Anwendungsfällen
stören.
Bekannt ist auch ein digitaler Empfänger, der ein
einfaches Binärsignal rekonstruiert (US-PS 40 51 363). Dabei
wird das Eingangssignal des Empfängers in eine hochfrequente und
eine niederfrequente Komponente aufgeteilt, die in getrennten
Kanälen verstärkt und anschließend einem Komparator zugeführt
werden. Die hochfrequente Komponente wird mit einer positiven
Bezugsspannung und die niederfrequente Komponente mit der
Bezugsspannung Null verglichen. Jeweils bei Überschreiten der
Bezugsspannungen erzeugt der Komparator ein Signal Logisch 1.
Die beiden Bezugsspannungen sind nicht von der
Gleichstromkomponente des Eingangssignals selbst abhängig, es
handelt sich also nicht um dynamische Bezugsspannungen.
Weiterhin ist aus einem Aufsatz "IEEE J. of Solid
State Circuits", Band SC-14, Februar 1979, S. 109-120 ein
synchroner Empfänger bekannt. Das zu regenerierende Signal ist
dabei ein besonderes Binärsignal, dessen Format eine
abwechselnde Markier-Invertierung (AMI) besitzt. Ein solches
Digitalsignal hat den Mittelwert Null. Das zu regenerierende
Signal ist demnach weder ein dreistufiges Signal noch ein
Übergangs-codiertes Signal.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
asynchronen Empfänger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1
derart weiterzubilden, daß keine Auffrischimpulse übertragen
werden müssen und folglich keine Probleme hinsichtlich des
zugehörigen datenabhängigen Zitterns auftreten. Die Lösung der
Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die vorliegende Erfindung ist hinsichtlich ihrer
Anwendung nicht auf Lichtwellensysteme beschränkt. Da das
Ausgangssignal des Fotodetektors in einem Lichtwellenempfänger
ein äquivalentes elektrisches Signal ist, das dann elektrisch
verarbeitet wird, ergibt sich, daß das System auch rein
elektrisch sein kann.
In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 die Kurvenform eines binären elektrischen
Signals mit einem Impuls der Dauer T und einer Spitzenamplitude
V₀, gemessen zwischen den Punkten halber Spitzenamplitude;
Fig. 2 die Kurvenform eines Übergangs-codierten,
dreistufigen Lichtsignals, das einen Gleichpegel L₀, einen
Impuls der Dauer τ<T und der Spitzenamplitude 2L₀ entsprechend
der Vorderflanke, also dem aufwärtsgerichteten Übergang des
elektrischen Impulses in Fig. 1, einen ähnlichen Impuls der
Amplitude Null (oder nahe Null) entsprechend der Rückflanke,
also dem nach unten gerichteten Übergang des Impulses gemäß Fig. 1
besitzt;
Fig. 3 die Kurvenform einer elektrischen Wechselstromkomponente
des Übergangs-codierten Signals in Fig. 2
nach Verarbeitung durch einen geeigneten Fotodetektor;
Fig. 4 das Schaltbild eines asynchronen optischen Empfängers
entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Ein Ausführungsbeispiel eines asynchronen optischen Empfängers
zur Feststellung eines Übergangs-codierten Lichtsignals (Fig. 2)
ist durch die Schaltung gemäß Fig. 4 dargestellt. Der Empfänger
weist einen optischen Detektor 10 zur Umwandlung des Lichtquellensignals
12 in ein entsprechendes elektrisches Signal auf der
Leitung 14 auf. Ein Wechselstrom/Gleichstrom-Filter 16 trennt
das dreistufige, Übergangs-codierte elektrische Signal in seine
bipolare Wechselstromkomponente (Fig. 3) auf einem Stromweg und
seine Gleichstromkomponente entsprechend L₀ auf dem Stromweg 20
auf. Die Wechselstromkomponente, die ein impulsförmiges Datensignal
typischerweise mit einer hochfrequenten Bitrate ist,
wird in einem geeigneten Verstärker 22 verstärkt, bevor sie
über ein Hochfrequenz-Leitungsfilter 24 zum Eingang eines Komparators
26 gegeben wird.
Der Gleichstrom 20 enthält ein Vorwärtskoppel-Netzwerk, das
ein Paar von Schwellenwert-Spannungen V th + und V th - auf Leitungen
30 bzw. 32 erzeugt. Die Schwellenwerte dienen als Bezugs-
Eingangssignale für den Komparator 26, der einen Ausgangsimpuls
auf der Leitung 51 immer dann erzeugt, wenn das Wechselstromsignal
positiver als V th + ist, und einen Impuls auf der Leitung
53 immer dann, wenn das Wechselstromsignal negativer
als V th - ist. Die Ausgangssignale des Komparators 26 gelangen
an die Eingänge eines Flipflops 34, daß das ursprüngliche
Binärsignal an seinem Ausgangsanschluß Q rekonstruiert.
Das Komplement des ursprünglichen Binärsignals erscheint am
Ausgang .
Im einzelnen enthält der optische Detektor 10 in typischer
Weise eine Fotodiode 36, die so gewählt ist, daß sie auf die
Wellenlänge der ankommenden Lichtwelle 12 anspricht. Als Beispiel
wird die Lichtwelle 12 durch einen geeigneten Lichtleiter
geführt, beispielsweise eine optische Faser (nicht gezeigt).
Geeignete Fotodioden für Wellenlängen von etwa 0,8 bis 1,0 µm
beinhalten eine Si-p-i-n-Fotodiode oder eine SI-Lawinenfotodiode
des in der US-PS 41 27 932 beschriebenen Art oder eine
AlGaAs-Doppel-Heterostruktur-Fotodiode der von R. C. Miller in
"Applied Physics Letters", 33, Nr. 8, S. 721 (1978) beschriebenen
Art. Für größere Wellenlängen von etwa 1,0 bis 1,7 µm
kann die Fotodiode aus anderen Materialien hergestellt sein,
beispielsweise aus Ge (H. Ando et al., IEEE Journal of Quantum
Electronics, QE-14. Nr. 11, S. 804, 1978), GaAlAsSb (L. R.
Tomasetta et al., IEEE Journal of Quantum Electronics, QE-14,
Nr. 11, S. 800, 1978) oder InGaAsP-InP (M. A. Washington et al.,
Applied Physics Letters, 33, Nr. 10, S. 854, 1978). In jedem
Fall kann die Fotodiode 36 in Sperr-Richtung vorgespannt
werden, indem ihre Anode über einen Widerstand 38 an eine
Quelle 40 mit negativem Potential angeschaltet wird. Der Knotenpunkt
zwischen der Diode 36 und dem Widerstand 38 ist
über einen Kondensator 42 mit einem Bezugspotential verbunden,
das als Erdpotential dargestellt ist, um die Leitung 14
von der Versorgungsquelle 40 zu trennen und einen Wechselstrom-Rückweg
(nicht gezeigt) für den Verstärker 22 bereitzustellen.
Das Wechselstrom/Gleichstrom-Filter 16 weist einen Kondensator
44 im Wechselstromweg 18 zwischen der Fotodiode 36 und
dem Verstärker 22 sowie einen Widerstand 46 zwischen der
Diode 36 und dem Vorwärtskoppel-Netzwerk 28 auf.
Der Verstärker 22 enthält in typischer Weise einen Impedanzwandler-
(Strom in Spannung)-Vorverstärker, bei dem das Verhältnis
der Ausgangsspannung zum Eingangsstrom beispielsweise
etwa 10 kΩ beträgt, gefolgt von einem nicht gezeigten, aber
bekannten Breitband-Spannungsverstärker.
Das Leitungsfilter 24 weist als Beispiel die Reihenschaltung
48 eines Widerstandes und eines Kondensators auf, die in
Reihe zwischen den Ausgang des Verstärkers 22 und die Wechselstromeingänge
eines Komparators 26 gelegt ist, sowie die
Parallelschaltung 50 eines weiteren Widerstandes und Kondensators,
die zwischen die Wechselstromeingänge des Komparators
26 und Erde bzw. Masse gelegt ist. Das Leitungsfilter 24 hat
den Zweck, die Impulse zu formen und zur Regenerierung oder
Entscheidungsbildung geeignet zu machen. Außerdem arbeitet
es als Rauchsperrfilter hauptsächlich für hochfrequente Komponenten
und trennt darüberhinaus die Gleichstromkomponente
ab, so daß die Wechselstromkomponente mit den Schwellenwerten
im Komparator 26 verglichen werden kann.
Der Komparator 26 weist zwei Differenzverstärker auf, die
je invertierte Ausgänge besitzen. Bei dem einen Differenzverstärker
52 ist das Wechselstrom- oder Hochfrequenzsignal
vom Leitungsfilter 24 als positives Eingangssignal und das
Signal V th + vom Netzwerk 28 als negatives Eingangssignal angelegt.
Umgekehrt ist beim Differenzverstärker 54 das Wechselstromsignal
als negatives Eingangssignal und das Signal V th -
als positives Eingangssignal angelegt. Der Differenzverstärker
52 erzeugt einen Ausgangsimpuls immer dann, wenn das Wechselstromsignal
positiver als V th + ist, und entsprechend erzeugt
der Verstärker 54 einen Impuls immer dann, wenn das
Wechselstromsignal negativer als V th - ist. Die dualen Ausgangssignale
des Komparators 26 werden an die dualen Eingänge
eines üblichen Einstell-Rückstell-Flipflops 34 angelegt. In
bekannter Weise enthält das Flipflop 34 zwei NAND-Gatter 31
und 33, die in der dargestellten Weise kreuzgekoppelt sind,
derart, daß das Flipflop keine Zustandsänderung zeigt, wenn
es entweder zwei aufeinanderfolgenden Einstellimpulse auf der
Leitung 51 oder zwei aufeinanderfolgende Rückstellimpulse auf
der Leitung 53 aufnimmt. Es ändert seinen Zustand nur dann,
wenn ein Einstellimpuls von einem Rückstellimpuls gefolgt
ist oder umgekehrt. Demgemäß übersteigt gemäß Fig. 3 die
Vorderflanke des positiven Impulses V p den Schwellenwert V th +′
und der Q-Ausgang des Flipflops 34 geht auf H. Der Ausgang
Q bleibt auf H, bis die Vorderflanke des negativen Impulses
-V p negativer als V th - wird. Dann geht auf H und bringt Q
auf L, wodurch der Binärimpuls gemäß Fig. 1 regeneriert wird.
Wie oben erwähnt, werden die Schwellenwerte für den Komparator
26 durch das Vorwärtskoppel-Netz 28 erzeugt. Im einzelnen
erscheint die Gleichstromkomponente des festgestellten,
dreistufigen Signals auf der Leitung 20 und wird an den
negativen Eingangsanschluß eines Impedanzwandler-Verstärkers
56 angelegt. Das positive Eingangssignal des Verstärkers 56
wird von einem Offset-Ausgleichspotentiometer 58 abgeleitet.
Das Ausgangssignal des Verstärkers 56 wird an ein Schwellenwert-
Einstellpotentiometer 60 angelegt. Der obere Schwellenwert
V th + erscheint am Schleifer 62, der direkt über die
Leitung 30 mit dem negativen Eingang des Differenzverstärkers
52 im Komparator 26 verbunden ist. Der Schleifer 62 ist
außerdem über einen Knotenpunkt N₁ und einen Widerstand 64
mit dem negativen Eingang eines Verstärkers (Inverters) 66
mit dem Verstärkungswert 1 verbunden. Wie beim Verstärker
56 wird das positive Eingangssignal des Verstärkers 66 von
einem Offset-Ausgleichspotentiometer 68 abgeleitet. Zur Erzielung
des Verstärkungswertes 1 sollen der Eingangswiderstand
64 und der Rückkopplungswiderstand 72 des Verstärkers
66 gleiche Werte haben. Ein Kondensator 74 parallel zum Widerstand
72 sorgt für eine Stabilisierung gegen Schwingungen
im Verstärker 66. Das Ausgangssignal des Verstärkers 66 ist
der untere Schwellenwert V th -, der über die Leitung 32 an den
positiven Eingang eines Differenzverstärkers 54 im Komparator
26 angelegt wird.
Da der Verstärker 66 als Inverter arbeitet, ergibt sich, daß
bei dieser Schaltungsauslegung V th +=V th - ist. Dies stellt
wegen der Einfachheit des Aufbaus ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
dar.
Außerdem ist es zweckmäßig, daß der Verstärkungswert des Verstärkers
56 gleich dem des Verstärkers 22 ist, so daß Änderungen
der Spitzenspannung des bipolaren Signals am Knotenpunkt
N₀ begleitet werden durch proportionale Änderungen der
Schwellenwerte, derart, daß V p /V th am Eingang des Komparators
26 im wesentlichen konstant ist. In typischer Weise ist
V p /V th =2, was dadurch erreicht wird, daß die Impedanz am
Knotenpunkt N₁ (Ausgang des Verstärkers 56) gleich der halben
Impedanz am Knotenpunkt N₃ (Ausgang des Leitungsfilters
24) gemacht wird. Allgemein ist, wenn V p /V th =f ist, das
Verhältnis der Impedanzen N₃/N₁=f, wobei f jede reelle
Zahl größer als 1 ist.
Das folgende Beispiel wird lediglich zur Erläuterung dargestellt.
Bauteilwerte sollen keine Beschränkungen hinsichtlich
des Erfindungsumfangs bedeuten, außer wenn dies ausdrücklich
gesagt wird.
Bei einem asynchronen Empfänger, der in einer optischen Faser-Datenverbindung
mit 128 Kanälen bei einer Datenrate von
16 Megabit verwendet wird, enthält jeder Rahmen mit einer
Länge von 125 µs 128 Wörter oder Kanäle entsprechend beispielsweise
128 Fernsprechverbindungen. Jedes Wort hatte eine
Länge von 600 nsec, war aber enthalten in einer Zeitlage von
960 nsec. Jedes Wort enthielt 10 Datenbits (Binärimpulse),
von denen jedes Datenbit 60 nsec lang war (T =60 nsec in
Fig. 1). Die Binärimpulse waren Übergangs-codiert in elektrischen
Impulsen mit einer Länge von etwa 35 nsec und wurden
zur Modulation des Licht-Ausgangssignals einer AlGaAs-Leuchtdiode
benutzt, die bei etwa 0,82 µm emittiert (τ =35 nsec
in Fig. 2). Im Empfänger wurde das Lichtsignal (Fig. 2)
durch eine Fotodiode 36 (Fig. 4) detektiert, die aus einer
Si-Lawinenfotodiode des in der US-PS 41 27 932 beschriebenen
Typs bestand. Die Fotodiode erzeugte einen Fotostrom mit
einer Kurvenform gemäß Fig. 2, wobei der Wert 2L₀ etwa 2 µA
betrug.
Die Bauteilwerte für die Schaltung gemäß Fig. 4 sind in der
nachfolgenden Tabelle angegeben.
Bei diesem Experimentiersystem enthält der Verstärker 22
eine Anzahl bekannter Stufen: einen Impedanzwandler-(Strom-
Spannung)-Verstärker mit einem Emitterbasis-Transistor, der
einen Kollektorbasis-Transistor treibt, wobei die Basis des
ersten Transistors mit dem Emitter des zweiten Transistors
über einen Rückkopplungswiderstand 23 von 15 kΩ gekoppelt
ist. Die Ausgangsspannung des Impedanzwandler-Verstärkers wurde
durch einen Breitband-Spannungsverstärker mit zwei Transistoren
verstärkt. Dessen Ausgangsspannung war über eine Pufferstufe
mit einem Emitterfolger-Transistor mit dem Leitungsfilter
24 verbunden. Eine solche Schaltungsauslegung ist zwar
brauchbar für die oben erläuterten Zwecke, es können aber handelsübliche
Verstärker für die verschiedenen Stufen verwendet
werden. Darüberhinaus ist zwar das obige Beispiel anhand diskreter
Bauteile erläutert worden, der Fachmann erkennt aber,
daß sich die Schaltung gemäß Fig. 4 leicht in integrierter
Form verwirklichen läßt.
Claims (7)
1. Asynchroner Empfänger zur Erzeugung eines
binären elektrischen Signals aus einem dreistufigen Signal mit
einer Gleichstromkomponente und einer dieser überlagerten
bipolaren Wechselstromkomponente, wobei ein positiver Impuls der
bipolaren Komponente einem bestimmten Übergang des Binärsignals
und ein negativer Impuls der bipolaren Komponente dem
entgegengesetzten Übergang des Binärsignals entspricht, mit
einer Verstärkereinrichtung für die Wechselstromkomponente,
mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Paares von
Schwellwertspannungen abhängig von der Gleichstromkomponente,
mit einer Komparatoreinrichtung zum Vergleichen der verstärkten
Wechselstromkomponente mit den Schwellenwerten und zur Erzeugung
eines Impulses immer dann, wenn die Wechselstromkomponente
positiver als der eine Schwellenwert oder negativer als der
andere Schwellenwert ist, und
mit einem Flipflop, das unter Ansprechen auf die Ausgangssignale
der Komparatoreinrichtung das binäre elektrische Signal
regeneriert, gekennzeichnet durch
ein Filter zur Auftrennung der Gleich- und
Wechselstromkomponenten auf getrennte Stromwege,
eine Vorwärtskoppeleinrichtung (28) zur Erzeugung der
Schwellenwertspannungen, die einen Impedanzwandlerverstärker (56)
aufweist, dem die Gleichstromkomponente als Empfangssignal
zugeführt ist und der eine der Schwellenwertspannungen (V th +) an seinem
Ausgang abgibt, und
einen Inverter, der abhängig vom Ausgangssignal des
Impedanzwandler-Verstärkers (56) die andere
Schwellenwertspannung (V th -) liefert.
2. Empfänger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstärkereinrichtung auf dem Wechselstromweg einen
weiteren Impedanzwandler-Verstärker (22) aufweist und
daß die Verstärkungswerte der Impedanzwandler-Verstärker
gegenseitig so angepaßt sind, daß das Verhältnis der
Spitzenamplitude der Impulse der bipolaren Komponente zum
Absolutwert der Schwellenwerte am Eingang der
Komparatoreinrichtung (26) zeitlich im wesentlichen konstant
bleibt.
3. Empfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwellenwerte gleich sind und entgegengesetztes
Vorzeichen besitzen,
daß der Absolutwert der Schwellenwerte gleich 1/f mal die Größe der Spitzenamplitude ist, wobei f das Verhältnis der Impulsamplitude V p und der Schwellenwertspannung V th ist, und daß die Impedanz zwischen dem Eingang der Filtereinrichtung und dem Eingang der Komparatoreinrichtung gleich f mal der Impedanz zwischen dem Eingang der Filtereinrichtung und dem Ausgang des zweiten Verstärkers ist.
daß der Absolutwert der Schwellenwerte gleich 1/f mal die Größe der Spitzenamplitude ist, wobei f das Verhältnis der Impulsamplitude V p und der Schwellenwertspannung V th ist, und daß die Impedanz zwischen dem Eingang der Filtereinrichtung und dem Eingang der Komparatoreinrichtung gleich f mal der Impedanz zwischen dem Eingang der Filtereinrichtung und dem Ausgang des zweiten Verstärkers ist.
4. Empfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Komparatoreinrichtung (26) ein Paar von
Differenzverstärkern (52, 54) aufweist,
daß die verstärkte Wechselstromkomponente an einen Eingang
jedes der Differenzverstärker angelegt ist,
daß der Spannungsschwellenwert am Ausgang des Impedanzwandler-
Verstärkers (56) an einen Eingang eines der
Differenzverstärker (52) angelegt ist,
daß der Schwellenwert mit entgegengesetztem Vorzeichen am
Ausgang des Inverters (66) an den anderen Eingang des anderen
Differenzverstärkers (54) angelegt ist und
daß die Komparatoreinrichtung (26) zwei Ausgangssignale (51,
53) liefert, von denen einer der Bedingung entspricht, daß die
Wechselstromkomponente positiver als einer der Schwellenwerte
ist, und der andere der Bedingung entspricht, daß die
Wechselstromkomponente negativer als der andere Schwellenwert
ist.
5. Empfänger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Flipflop (34) ein Einstell-Rückstell-Flipflop (RS)
ist, das auf die beiden Ausgangssignale (51, 53) der
Komparatoreinrichtung (26) anspricht und das binäre
elektrische Signal regeneriert.
6. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Empfänger ferner eine Frequenzfiltereinrichtung (24)
aufweist, die zwischen den Ausgang der Verstärkereinrichtung
(22) und den Eingang der Komparatoreinrichtung (26) gelegt
ist.
7. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das dreistufige Signal ein Lichtwellensignal ist,
daß der Empfänger eine optische Detektoreinrichtung (10) zur
Umwandlung des Lichtwellensignals in ein äquivalentes
elektrisches Signal enthält und
daß das Ausgangssignal der Detektoreinrichtung an den Eingang
der Filtereinrichtung (16) angelegt ist.
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