DE3633024A1 - Schaltungsanordnung fuer die phasensynchronisierung zweier taktimpulsfolgen - Google Patents
Schaltungsanordnung fuer die phasensynchronisierung zweier taktimpulsfolgenInfo
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- H04L7/0331—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information using the transitions of the received signal to control the phase of the synchronising-signal-generating means, e.g. using a phase-locked loop with a digital phase-locked loop [PLL] processing binary samples, e.g. add/subtract logic for correction of receiver clock
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für die Phasen
synchronisierung von jeweils eine erste Impulsperiode aufwei
senden Impulsen einer ersten Taktimpulsfolge mit jeweils eine
gegenüber der ersten Impulsperiode um ein ganzzahliges Vielfa
ches längere Impulsperiode aufweisenden Impulsen einer zweiten
Taktimpulsfolge, mit einem die Impulse der ersten Taktimpuls
folge bereitstellenden Taktimpulsgenerator und einer mit den
Impulsen der zweiten Taktimpulsfolge beaufschlagten, den Takt
impulsgenerator steuernden Steuereinrichtung.
Eine derartige Schaltungsanordnung wird üblicherweise als Pha
senregelkreis in Form einer als Frequenz-Synthesizer ausge
nutzten "Phase-Locked-Loop"-Anordnung ausgebildet. Eine solche
Anordnung stellt eine aus einem Phasendetektor, einem Schleifen
filter und einem spannungsgesteuerten Oszillator gebildete Rei
henschaltung dar. Für den genannten Anwendungsfall liefert der
Oszillator den Impulsen der ersten Taktimpulsfolge entsprechen
de Ausgangssignale, während der Phasendetektor einerseits den
zuvor genannten Impulsen der zweiten Taktimpulsfolge entspre
chende Referenzsignale und andererseits die entsprechend die
sen Referenzsignalen untersetzten Ausgangssignale des Oszil
lators zugeführt erhält. Diese Anordnung stellt einen Regel
kreis dar, in welchem die Referenzsignale und die Ausgangs
signale des Oszillators phasenstarr gekoppelt sind.
Es ist bereits bekannt, die zu einem Phasenregelkreis gehören
den Schaltungskreise, wie Phasendetektor und Oszillator, jeweils
mit Hilfe von Digitalbausteinen aufzubauen ("Unterrichtungs
blätter der Deutschen Bundespost", Jahrgang 34/1981, Nr. 2,
Seiten 75 bis 83; "Regelungstechnik und Prozeß-Datenver
arbeitung", 21 (1973), Heft 12, Seiten 392 bis 398). Aber
auch für die Erstellung eines Phasenregelkreises mit Hilfe
von Digitalbausteinen ist ein nicht unerheblicher schaltungs
technischer Aufwand erforderlich, der für allgemeine Anwen
dungsfälle zuweilen unerwünscht ist.
Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Weg zu
zeigen, wie eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten
Art unter Verwendung von digital arbeitenden Einrichtungen
mit einem geringen schaltungstechnischen Aufwand realisiert
werden kann.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer
Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art gemäß der
vorliegenden Erfindung dadurch, daß die Steuereinrichtung
durch einen Impulsgenerator gebildet ist, welcher auf das
Auftreten der der zweiten Taktimpulsfolge zugehörigen Impulse
hin jeweils einen zeitlich so innerhalb der Impulsperiode des
jeweiligen Impulses liegenden Steuerimpuls abgibt, daß auf
diesen Steuerimpuls hin die Impulsabgabe mit der Impulsperi
ode der ersten Taktimpulsfolge zeitlich mit dem Auftreten des
dem jeweiligen Steuerimpuls folgenden Impulses der zweiten
Taktimpulsfolge wiederbeginnt, daß der Taktimpulsgenerator
auf das Auftreten eines ihm zugeführten Steuerimpulses hin
seine Impulsabgabe unter Verkürzung der letzten Impulsperiode
abbricht und daß dem Taktimpulsgenerator eine Impulsabgabe
schaltung nachgeschaltet ist, welche die in der von dem Takt
impulsgenerator abgegebenen Taktimpulsfolge durch Abbruch
verkürzten Impulsperioden bis zum Auftreten des jeweils
nächsten Impulses der zweiten Taktimpulsfolge verlängert.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß die die Phasen
synchronisierung zweier Taktimpulsfolgen anstelle der bei
bekannten Phasenregelkreisen vorgesehenen Einrichtungen ledig
lich zwei Impulsgeneratoren sowie ein Impulsregenerierer er
forderlich sind. Die beiden Impulsgeneratoren sind dabei mit
einem wesentlich geringeren schaltungstechnischen Aufwand re
alisierbar als der in bekannten Phasenregelkreisen vorgesehene
Oszillator. Dieser Oszillator ist hinsichtlich der Frequenz
der von ihm abgegebenen Ausgangssignale von einem Phasendetek
tor her steuerbar. Demgegenüber ist gemäß der vorliegenden
Erfindung für die Abgabe der ersten Taktimpulsfolge lediglich
ein für eine fest vorgegebene Impulsfolgefrequenz ausgelegter
Taktimpulsgenerator erforderlich, der hinsichtlich des Abgabe
zeitpunktes der Taktimpulsfolge in einem definierten Anfangs
zustand überführbar ist.
Hinsichtlich des schaltungstechnischen Aufwandes vorteilhafte
Ausgestaltungen der Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus den beiden Unteransprüchen.
Im folgenden wird nunmehr die vorliegende Erfindung anhand
von Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung und
Fig. 2 zeigt ein Impulsdiagramm, auf welches im Zuge der Be
schreibung der vorliegenden Erfindung eingegangen wird.
Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung dient für die
Phasensynchronisierung eines von einer intern erzeugten
Taktimpulsfolge einer Datenübertragungseinrichtung abgelei
teten Übertragungstaktimpulsfolge mit einer innerhalb eines
Datenübertragungsnetzes bereitgestellten Netztaktimpulsfolge.
Die Übertragungstaktimpulsfolge möge beispielsweise für eine
Übertragung von sogenannten envelopestruktuierten Datensi
gnalen eine Impulsfolgefrequenz von 3 kHz, die Netztakt
impulsfolge dagegen eine Impulsfolgefrequenz von 75 Hz
aufweisen. Als intern bereitgestellte Taktimpulsfolge möge
eine Impulsfolge mit einer Impulsfolgefrequenz von 768 kHz
zur Verfügung stehen.
Für die Frequenzuntersetzung von 768 kHz auf 3 kHz ist in der
Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 ein Frequenzteiler Z 1 vorge
sehen, der an einem Taktsignaleingang CL die intern erzeugte
Taktimpulsfolge IT zugeführt erhält. Mit einem Ausgang A 1 ist
dieser Frequenzteiler mit einem Eingang eines UND-Gliedes G
verbunden, das ausgangsseitig an eine die Übertragungstakt
impulsfolge führende Leitung TL angeschlossen ist. Ein wei
terer Eingang des UND-Gliedes G steht mit einem Ausgang A 2
eines Zählers Z 2 in Verbindung. Dieser Zähler erhält an einem
Taktsignaleingang CL die bereits genannte Taktimpulsfolge IT
zugeführt. An einem Steuereingang E 2 dieses Zählers liegt die
Netztaktimpulsfolge NT an. Der Ausgang A 2 des Zählers Z 2 ist
außerdem mit einer monostabilen Kippstufe MV verbunden. Diese
wiederum steht ausgangsseitig mit einem Steuereingang E 1 des
genannten Frequenzteilers Z 1 in Verbindung.
Die Wirkungsweise der gerade beschriebenen Schaltungsanordnung
wird im folgenden anhand des in Fig. 2 dargestellten Impulsdia
grammes beschrieben. Im einzelnen sind dargestellt die Takt
impulsfolge IT, die Signale an dem Steuereingang E 1 und an
dem Ausgang A 1 des Frequenzteilers Z 1, die Signale an dem
Steuereingang E 2 und an dem Ausgang A 2 des Zählers Z 2 sowie
die auf der Leitung TL auftretende Übertragungstaktimpuls
folge.
Die in Fig. 2 dargestellten Signale stellen jeweils Impulssi
gnale dar, deren Pegel zwischen einem Logisch-O-Pegel und
einem Logisch-1-Pegel wechseln. Die jeweiligen logischen Pe
gel sind dabei in Fig. 1 mit 0 bzw. 1 gekennzeichnet. Die Im
pulsfolge IT und die Netztaktimpulsfolge NT, die am Steuerein
gang E 2 des Zählers Z 2 auftritt, weisen jeweils Impulse auf,
deren Verhältnis von Impulsdauer zu Impulsperiodendauer 1 : 2
beträgt. Damit weist jeder der Impulse für eine halbe Impuls
periodendauer einen Logisch-1-Pegel und für die verbleiben
de halbe Impulsperiodendauer einen Logisch-0-Pegel auf.
Bei dem Zähler Z 2 handelt es sich um einen hinsichtlich des
Zählbetriebes steuerbaren Rückwärtszähler, der während des
Auftretens eines Logisch-1-Pegels innerhalb der einzelnen Im
pulsperioden der Netztaktimpulsfolge NT sich in seinem Zähl
betrieb befindet. Die Zählperiode ist dabei so festgelegt,
daß der Zähler mit dem Auftreten des letzten vor dem Beginn
einer neuer Impulsperiode der Netztaktimpulsfolge liegenden
Impulses der Taktimpulsfolge IT einen der Länge der Impuls
periodendauer der Taktimpulsfolge IT entsprechenden Logisch-
0-Impuls an seinem Ausgang A 2 abgibt. Die Rückflanke eines
solchen Impulses fällt dabei mit der die jeweils nächste Im
pulsperiode der Netztaktimpulsfolge NT einleitenden Flanke
zusammen.
Nach Ablauf einer Zählperiode nimmt der Zähler Z 2 zunächst
seinen Sperrzustand ein, in welchem der Zählbetrieb unter
brochen ist. Dieser Zählbetrieb wird erneut mit dem Auftreten
eines Logisch-1-Pegels während der nächsten Impulsperiode
der Netztaktimpulsfolge aufgenommen.
Mit den am Ausgang A 2 des Zählers Z 2 auftretenden Impulsen
wird die genannte monostabile Kippstufe MV beaufschlagt. Sie
gibt an ihrem Ausgang gegenüber diesen Impulsen auf eine Im
pulsdauer von 180 ns verkürzte Impulse ab. Diese Impulse er
hält der Frequenzteiler Z 1 zugeführt. Dieser Frequenzteiler
ist dabei so ausgelegt, daß er während der Abgabe von Impul
sen der Übertragungstaktimpulsfolge auf das Auftreten jedes
der von der monostabilen Kippstufe MV abgegebenen Impulse hin
seinen Teilerbetrieb unterbricht und mit dem Auftreten des je
weils nächsten ihm zugeführten Impulses der Taktimpulsfolge
IT den Teilerbetrieb mit der Impulsabgabe mit der Impulsper
iode der Übertragungstaktimpulsfolge wiederaufnimmt. Die Zeit
dauer der Unterbrechung ist in Fig. 2 mit S bezeichnet. Mit
anderen Worten, der Teilerbetrieb wird zunächst auf das
Auftreten der Vorderflanke der jeweils am Ausgang A 2 des
Zählers Z 2 auftretenden Impulse hin unterbrochen und bei
Auftreten der Rückflanke des jeweiligen Impulses erneut
aufgenommen. Damit fällt die Impulsabgabe mit der Impulsperi
ode der Übertragungstaktimpulsfolge mit dem Beginn einer
neuen Impulsperiode der Netztaktimpulsfolge NT zusammen.
Wie aus der in Fig. 2 mit A 1 bezeichneten Impulsfolge her
vorgeht, ist eine Impulsperiode, in welcher ein Abbruch des
Teilerbetriebs des Frequenzteilers Z 1 erfolgt, gegenüber den
übrigen zu der Übertragungstaktimpulsfolge gehörenden Impuls
perioden verkürzt, und zwar um eine der Dauer einer Impuls
periode der Taktimpulsfolge IT entsprechenden Zeitspanne. Um
diese Verkürzung auszugleichen, werden die am Ausgang A 1 des
Frequenzteilers Z 1 und am Ausgang A 2 des Zählers Z 2 dem genann
ten, als Impulsabgabeschaltung wirkenden UND-Glied G zuge
führt. Der Logisch-0-Pegel des am Ausgang A 2 des Zählers Z 2
auftretenden Impulses bewirkt dabei, wie aus einem Vergleich
der in Fig. 2 mit E 2, A 1 und TL bezeichneten Impulsfolgen her
vorgeht, daß der zum Zeitpunkt des Abbruchs des Teilerbetriebs
am Ausgang des Frequenzteilers Z 1 auftretende Logisch-0-Pegel
bis zum Auftreten der die nächste Impulsperiode der Netztakt
impulsfolge NT einleitenden Flanke weiterhin anliegt. Damit
gibt die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung an die
Leitung TL eine Übertragungstaktimpulsfolge ab, deren Impuls
perioden untereinander die gleiche Dauer aufweisen und deren
einzelne Impulse phasensynchron mit den Impulsen der Netztakt
impulsfolge NT auftreten.
Claims (3)
1. Schaltungsanordnung für die Phasensynchronisierung von je
weils eine erste Impulsperiode aufweisenden Impulsen einer
ersten Taktimpulsfolge (TL) mit jeweils eine gegenüber der
ersten Impulsperiode um ein ganzzahliges Vielfaches längere
Impulsperiode aufweisenden Impulsen einer zweiten Taktimpuls
folge (NT), mit einem die Impulse der ersten Taktimpulsfolge
bereitstellenden Taktimpulsgenerator (Z 1) und einer mit den
Impulsen der zweiten Taktimpulsfolge (NT) beaufschlagten, den
Taktimpulsgenerator (Z 1) steuernden Steuereinrichtung (Z 2, MV,
G), dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung durch einen Impulsgenerator (Z 2, M) gebildet ist, welche auf das Auftreten der der zweiten Taktimpulsfolge (NT) zugehörigen Impulse hin jeweils einen zeitlich so inner halb der Impulsperiode des jeweiligen Impulses liegenden Steuerimpuls (E 1) zur Ansteuerung des Taktimpulsgenerators (Z 1) abgibt, daß auf diesen Steuerimpuls hin die Impulsabgabe mit der Impulsperiode der ersten Taktimpulsfolge (TL) zeitlich mit dem Auftreten des dem jeweiligen Steuerimpuls folgenden Impulses der zweiten Taktimpulsfolge wiederbeginnt,
daß der Taktimpulsgenerator (Z 1) auf das Auftreten eines ihm zugeführten Steuerimpulses (E 1) hin seine Impulsabgabe unter Verkürzung der letzten Impulsperiode abbricht und
daß dem Taktimpulsgenerator (Z 1) eine Impulsabgabeschal tung (G) nachgeschaltet ist, welche die in der von dem Takt impulsgenerator abgegebenen Taktimpulsfolge durch Abbruch ver kürzten Impulsperioden bis zum Auftreten des jeweils nächsten Impulses der zweiten Taktimpulsfolge verlängert.
daß die Steuereinrichtung durch einen Impulsgenerator (Z 2, M) gebildet ist, welche auf das Auftreten der der zweiten Taktimpulsfolge (NT) zugehörigen Impulse hin jeweils einen zeitlich so inner halb der Impulsperiode des jeweiligen Impulses liegenden Steuerimpuls (E 1) zur Ansteuerung des Taktimpulsgenerators (Z 1) abgibt, daß auf diesen Steuerimpuls hin die Impulsabgabe mit der Impulsperiode der ersten Taktimpulsfolge (TL) zeitlich mit dem Auftreten des dem jeweiligen Steuerimpuls folgenden Impulses der zweiten Taktimpulsfolge wiederbeginnt,
daß der Taktimpulsgenerator (Z 1) auf das Auftreten eines ihm zugeführten Steuerimpulses (E 1) hin seine Impulsabgabe unter Verkürzung der letzten Impulsperiode abbricht und
daß dem Taktimpulsgenerator (Z 1) eine Impulsabgabeschal tung (G) nachgeschaltet ist, welche die in der von dem Takt impulsgenerator abgegebenen Taktimpulsfolge durch Abbruch ver kürzten Impulsperioden bis zum Auftreten des jeweils nächsten Impulses der zweiten Taktimpulsfolge verlängert.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Taktimpulsgenerator (Z 1)
durch einen Frequenzteiler gebildet ist, welcher an
einem Taktsignaleingang mit einer gegenüber der Folgefrequenz
der Impulse der ersten Taktimpulsfolge um ein ganzzahliges
Vielfaches höheren Folgefrequenz auftretende Impulse einer
dritten Taktimpulsfolge zugeführt erhält und welcher auf das
Auftreten von ihm an einem Steuereingang zugeführten Steuer
impulsen hin jeweils seinen Teilerbetrieb abbricht und diesen
nach einer der Dauer einer vorgegebenen Anzahl von Impulsperi
oden der dritten Taktimpulsfolge entsprechenden Zeitspanne
mit der Abgabe eines neuen Impulses der ersten Taktimpulsfolge
wiederbeginnt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet,
daß der Impulsgenerator aus einem Zähler (Z 2) und einem Impulsformer (MV) gebildet ist,
daß der Zähler an einem Takteingang mit den Impulsen der dritten Taktimpulsfolge und an einem Steuereingang mit den Impulsen der zweiten Taktimpulsfolge beaufschlagt ist und an seinem Ausgang auf das Auftreten der Impulse der zweiten Takt impulsfolge hin jeweils einen hinsichtlich der Impulslänge der genannten, zwischen dem Abbruch des Teilerbetriebs und dessen erneuter Aufnahme liegenden Zeitspanne entsprechende Ausgangs impulse abgibt,
daß der Impulsformer (MV) jeweils eine gegenüber der Impuls länge der genannten Ausgangsimpulse kürzere Impulslänge auf weisende Impulse als Steuerimpulse an den ersten Frequenz teiler (Z 1) abgibt und
daß die Impulsabgabeschaltung (G) aus einem Verknüpfungs schaltkreis besteht, welcher die von dem Frequenzteiler (Z 1) abgegebene, verkürzte Impulsperioden aufweisende Taktimpuls folge und die von dem Zähler (Z 2) abgegebenen Ausgangsimpulse für eine Verlängerung der verkürzten Impulsperioden verknüpft.
daß der Impulsgenerator aus einem Zähler (Z 2) und einem Impulsformer (MV) gebildet ist,
daß der Zähler an einem Takteingang mit den Impulsen der dritten Taktimpulsfolge und an einem Steuereingang mit den Impulsen der zweiten Taktimpulsfolge beaufschlagt ist und an seinem Ausgang auf das Auftreten der Impulse der zweiten Takt impulsfolge hin jeweils einen hinsichtlich der Impulslänge der genannten, zwischen dem Abbruch des Teilerbetriebs und dessen erneuter Aufnahme liegenden Zeitspanne entsprechende Ausgangs impulse abgibt,
daß der Impulsformer (MV) jeweils eine gegenüber der Impuls länge der genannten Ausgangsimpulse kürzere Impulslänge auf weisende Impulse als Steuerimpulse an den ersten Frequenz teiler (Z 1) abgibt und
daß die Impulsabgabeschaltung (G) aus einem Verknüpfungs schaltkreis besteht, welcher die von dem Frequenzteiler (Z 1) abgegebene, verkürzte Impulsperioden aufweisende Taktimpuls folge und die von dem Zähler (Z 2) abgegebenen Ausgangsimpulse für eine Verlängerung der verkürzten Impulsperioden verknüpft.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863633024 DE3633024C2 (de) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | Schaltungsanordnung für die Phasensynchronisierung zweier Taktimpulsfolgen |
CH341487A CH673733A5 (de) | 1986-09-29 | 1987-09-04 |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19863633024 DE3633024C2 (de) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | Schaltungsanordnung für die Phasensynchronisierung zweier Taktimpulsfolgen |
Publications (2)
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DE3633024A1 true DE3633024A1 (de) | 1988-04-07 |
DE3633024C2 DE3633024C2 (de) | 1995-07-20 |
Family
ID=6310580
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19863633024 Expired - Fee Related DE3633024C2 (de) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | Schaltungsanordnung für die Phasensynchronisierung zweier Taktimpulsfolgen |
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- 1986-09-29 DE DE19863633024 patent/DE3633024C2/de not_active Expired - Fee Related
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