DE957405C - Vorrichtung zur Erzeugung und Verteilung von Taktimpulsfolgen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 81. JANUAR 1957

S 37294 VIII a/2Ia*

Seine (Frankreich)

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung und Verteilung einer Mehrzahl von Taktimpulsfolgen, die vorbestimmte Phasenbeziehungen untereinander und gleiche Wiederkehrfrequenz haben, auf eine entsprechende Anzahl von Kanälen.

Der Ausdruck »Taktimpulsfolge« wird hier verwendet, um eine Reihe von periodisch wiederkehrenden Impulsen mit gleichförmiger Amplitude zu bezeichnen, wie sie in Übertragungs- und Rechengeräten verwendet werden, die eine Impulskodemodulation für ihre Nachrichtensignale benutzen. Diese Impulse werden im wesentlichen, aber nicht ausschließlich für die Steuerung der Entzerrung in bezug auf Form oder Taktfolge von Nachrichtenimpulsen, die Steuerung von Umschaltern und ähnlichen Vorrichtungen in solchen Geräten verwendet.

Der Ausdruck »Haupt-Synchronisierimpulse«· wird hier verwendet, um ein Signal zu bezeichnen, das mit Hilfe eines Multivibrators oder eines ähnlichen Gerätes oder eines bistabilen Kippgerätes, das abwechselnd von einer Stellung in die andere kippt, oder auch mit Hilfe eines monostabilen, periodisch ausgelösten Kippgerätes erzeugt wurde. Seine Wellenform ist rechteckig, wobei die einzelnen Impulse die gleiche Dauer haben, wie die Impulslücken.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, um von einer solchen Haupt-Synchronisierimpulsfolge eine Mehrzahl von Taktimpulsfolgen abzu-

leiten,, die auf ebenso viele verschiedene Kanäle verteilt werden, wobei jede Taktimpulsfolge eine bestimmte Frequenzbeziehung in bezug auf die Frequenz der Haupt-Synchronisierimpulsfolge und auch eine bestimmte Phase in bezug auf jede andere Taktimpulsfolge dieser Mehrheit hat.

Die Beschaffenheit einer solchen Einrichtung soll derart sein, daß die erwähnten Taktimpulse mit zeitlich verteilten Phasen untereinander bestimmte zeitliehe Teilüberdeckungsbereiche aufweisen.

Ferner soll diese Vorrichtung so gebaut sein, daß sie eine hohe Sicherheit und Wirksamkeit aufweist, indem sie aus Kreisen besteht, die diese Merkmale zwangläufig festlegen. Insbesondere geht sie von Impulsformerstufen aus, die an sich in der Technik der elektronischen Rechengeräte als. Entzerrerstufen bekannt sind. Es sei daran erinnert, daß eine Entzerrerstufe mittels Koinzident der Impulse zwischen einem Eingangsimpuls und einem Bezugsimpuls arbeitet, wobei durch Koinzidenz die Erzeugung eines Impulses ausgelöst wird. Wenn also die Vorderflanke eines Eingangsimpulses vor der Vorderflanke eines Bezugsimpulses eintrifft, wird der Augenblick des Beginns des Ausgangsimpulses durch die Vorderfianke des Bezugsimpulses bestimmt. Um zu bewirken, daß die Dauer des Ausgangsimpulses derjenigen des Bezugsimpulses entspricht, führt ein Rückkopplungskreis den Ausgangsimp'uls auf den Eingang derart zurück, daß er dort wie ein Eingangsimpuls erscheint. So wird der Ausgangsimpuls so lange aufrechterhalten, bis der Bezugsimpuls endet, auch wenn der ursprüngliche Eingangsimpuls verschwunden ist.

Um einen Impulsentzerrer der hier betrachteten Art und die mit ihm verknüpften Schaltungen besser darzustellen, sind einige Ausführungsarten in den Fig. 1 bis 6 der Zeichnungen dargestellt.

Fig. ι und 2 zeigen Netzwerke, die nach einer bekannten Ausdrucksweise »Oder«- »Undtf-Schaltungen darstellen;

Fig. 3 gibt eine vereinfachte Schaltung eines Impulsentzerrers, und

Fig. 4 gibt eine graphische Darstellung, die die neue Anwendung einer solchen Vorrichtung für die Zwecke der Erfindung erläutert.

Fig. 5 und 6 zeigen im einzelnen mögliche Ausführungsarten des Teils R der Schaltung nach Fig. 3. Bei den Netzwerken der Fig. 1 und 2 sind vier Eingangssignale e_lf e₂, e₃ und e₄ dargestellt. Natürlich können diese Netzwerke für jede beliebige Anzahl von Eingangssignalen eingerichtet werden. Diese Signale haben zwei Potentialwerte, einen hohen und einen niedrigen. Ein Signal soll an einer Eingangsklemme vorhanden sein, wenn das Potential dieser Klemme von ihrem niedrigen Wert auf ihren hohen Wert gebracht wird. Diese Übereinkunft kann willkürlich umgekehrt werden, jedoch werden dann die Bedeutungen von Fig. ι und 2 untereinander vertauscht. In dem Netzwerk nach Fig. 1 ist jede Eingangsklemme mit der Anode eines gleichrichtenden EIements, beispielsweise einer Germaniumdiode od. dgl., verbunden. Die Kathoden dieser Diode»» sind gemeinsam an einen Vorspannungswiderstand angeschlossen, der ein negatives oder niedriges Potential empfängt.

Die Ausgangsklemme B ist mit diesem gemeinsamen Punkt verbunden. Die niedrigen Potentiale der Eingangsklemmen und der Ausgangsklemme sowie der Wert des Vorspannungswiderstandes sind derart gewählt, daß die Dioden leitend oder entriegelt sind, wenn kein hoher Signalwert an irgendeiner Eingangsklemme vorhanden ist, wobei der Strom durch den Widerstand dann genügt, um ein niedriges Potential am Ausgangspunkt B aufrechtzuerhalten.

Wenn ein Signal an irgendeiner Eingangsklemme, beispielsweise bei e_lt erscheint, wird dieses Signal zum Punkt B übertragen, und das Ausgangssignal nimmt seinen hohen Wert an. Die anderen Dioden werden dann verriegelt. Dasselbe Ergebnis erhält man für ein Signal an jeder anderen Eingangsklemme. Wenn zwei Eingangssignale gleichzeitig auftreten, wird das stärkere -übertragen und das andere nicht.

Bei einem solchen Netzwerk erscheint also ein Ausgangssignal jedesmal, wenn wenigstens ein Eingangssignal vorhanden ist. Wenn diese Eingangssignale aus Spannungsimpulsen bestehen, kann das Potential der Ausgangsklemme B zwei Werte annehmen, einen hohen, wenn ein oder mehrere Eingangssignale vorhanden sind, und einen niedrigen, wenn kein Eingangssignal auftritt. Ein solches Netzwerk führt zur »Disjunktion« und wird als »Oder-Schaltung« bezeichnet.

Im Netzwerk der Fig. 2 sind demgegenüber die Kathoden der Dioden jeweils mit den verschiedenen Eingangsklemmen für die Signale verbunden, und ihre Anoden sind an den in diesem Falle positiv vorgespannten gemeinsamen Punkt angeschlossen. Die Ausgangsklemme ist mit G bezeichnet. Die Werte der Potentiale sind so eingestellt, daß das Potential des Punktes G nur dann hoch werden kann, wenn alle Eingangsklemmen selbst ihre hohen Potentialwerte einnehmen, d. h. wenn alle Eingangssignale vorhanden sind. Wenn irgendeines dieser Eingangssignale nicht vorhanden ist, wird das niedrige Signal auf den Punkt G übertragen. Ein solches Netzwerk führt zur »Konjunktion« und wird als »Und-Schaltung« bezeichnet.

Wenn in solchen Netzwerken die Eingangssignale gegenüber den betrachteten umgekehrt werden, sich also durch eine Erniedrigung eines hohen Potentials bemerkbar machen, wirkt das Netzwerk nach Fig. 1 als Und- und dasjenige nach Fig. 2 als Oder-Schaltung, wie man sich leicht klarmachen kann. Um die Erläuterung zu vereinfachen, werden im folgenden nur »positive«· Signale betrachtet, d. h. solche, die sich durch Übergang eines Potentials von einem niedrigen auf einen hohen Wert übertragen. Zur Vereinfachung der Schaltbilder werden die Vorspannungen nicht eingezeichnet, da der Richtungssinn der Dioden genügt, um die Wirkungsweise der Netzwerke für den betrachteten Sinn der Signale festzulegen.

Ein Impulsentzerrer empfängt normalerweise einen iao beliebigen Impuls und stellt einen in Form, Dauer und Amplitude geeichten Impuls in Übereinstimmung mit einem Bezugsimpuls her. Jeder Bezugsimpuls besitzt im allgemeinen einen flachen Scheitel von bestimmter Dauer, der mit zwei steilen Flanken, also einer Vorder- und einer Hinterkante, versehen ist.

Eine vereinfachte Ausführungsart eines Entzerrers ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Die Verstärkerröhre und ihr Ausgangstransformator sind durch das Rechteck R angedeutet, das mit einem Ausgang T und häufig auch mit einem zweiten Ausgang T für das zum Signal T komplementäre Signal versehen ist. Am Ausgang T ist ein Abgriff F für die oben beschriebene Rückkopplung vorgesehen. Das zu entzerrende Signal wird bei D einem Oder-Netzwerk zugeführt, dessen anderer Eingang das vom Abgriff F wieder zugeführte Signal empfängt. Die Ausgangsklemme B dieses Oder-Netzwerkes ist mit dem einen Eingang eines Und-Netzwerkes verbunden, das an seinem anderen Eingangs ein Bezugssignal aufnimmt. Die Ausgangsklemme G dieses Oder-Netzwerkes ist an dem Eingang des Verstärkers R angeschlossen.

In Fig. 5 und 6 sind zwei Ausführungsbeispiele für den Teil R der Schaltung nach Fig. 3 dargestellt. Ihre Gemeinsamkeit besteht darin, daß sie eine Vakuumröhre 1 aufweisen, deren Anodenspannung über' die Primärwicklung eines Transformators 2 geliefert wird, wobei letzterer zwei im Gegensinn gewickelte Sekundärwicklungen 3 und 4 besitzt. An der Klemme T der Sekundärwicklung 3 tritt das Signal vom Steuergitter der Röhre wieder auf, während an der Klemme T der Sekundärwicklung 4 das Signal komplementär ist, d. h. immer umgekehrt wie das Signal T, hoch, wenn das Signal T niedrig ist, und niedrig, wenn das Signal T hoch ist.

Die Ausgangsklemme T ist am Ausgang eines Diodennetzwerks in der Art der Und-Kreise angebracht, dessen Eingänge an die beiden Enden der Sekundärwicklung 3 angeschlossen sind. Ebenso ist die Ausgangsklemme T an den Ausgang eines Netzwerks angeschlossen, dessen Eingänge mit den Enden der Sekundärwicklung 4 verbunden sind. Diese Vorrichtungen gestatten die Ausschaltung von Rückspannungen, die an den Klemmen dieser Sekundärwicklungen auftreten, wenn die Primärwicklung von dem Strom durchlaufen wird, der die Anode der Röhre 1 wieder auf ihren hohen Spannungswert bringt, nachdem die Röhre 1 leitend gemacht und hierauf wieder verriegelt wurde.

Die Rückkopplungsklemme F ist an einem passenden Ende der Sekundärwicklung 3 vorgesehen. An diesem Ende ist in Fig. 5 ein Diodennetzwerk 5 angeschlossen, das eine Begrenzung der Rückkopplungsspannung sowie auch der Ausgangsspannungen bewirkt. In Fig. 6 wird diese Begrenzung durch eine Diode 8 bewirkt, die zwischen der Anode der Röhre 1 und einer geeigneten Vorspannung + V eingeschaltet ist, wobei die letztere jedoch kleiner als die Anodenspannung + HT bleiben muß. Die Fußpegel der Ausgangsimpulse werden ferner durch Vorspannungen —ν und -\-v geeigneter Enden der Sekundärwicklungen festgelegt.

Das Schaltbild nach Fig. 5 bezieht sich auf einen Impulsentzerrer von geringerer Wirksamkeit als dasjenige nach Fig. 6. Im ersten Fall ist ein Reihenwiderstand 6 in Reihe mit dem Steuergitter der Röhre von Punkt G aus eingeschaltet, um den Strom zu begrenzen. In Fig. 6 ist die Röhre 1 vorzugsweise eine Mehrgitterröhre.

Bei den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung werden die Verstärkerstufen nach der Art der Fig. 5 durch das Zeichen R mit einem Ziffernindex bezeichnet, während diejenigen nach Fig. 6 durch dasselbe Bezugszeichen R, aber mit einem Buchstabenindex versehen bezeichnet werden.

Für die Zwecke der Erfindung werden solche verstärkende Impulsentzerrer zu einem Zweck verwendet, der vom normalen Zweck abweicht, da sie nicht zur Entzerrung verzerrter Impulse verwendet werden, sondern um Impulse zu formen, deren Vorderflanken durch Auslöseimpulse und deren Hinterflanken durch Halteimpulse bestimmt werden, und zwar durch die Flanken dieser Impulse. Aus diesem Grunde soll im folgenden und im Zusammenhang mit der Erfindung der allgemeinere Ausdruck »Impulsformer«· an Stelle von »Impulsentzerrer« verwendet werden. Der Auslöseimpuls wird an der Klemme D der Fig. 3, der Halteimpuls an der Klemme i? derselben Figur zugeführt. Beide Impulse besitzen eine gewünschte Form und Zeitlage, und der Halteimpuls beginnt vorzugsweise vor dem Auslöseimpuls und dauert natürlich nach dem Verschwinden des Auslöseimpulses fort. In der graphischen Darstellung nach Fig. 4 ist ein Halteimpuls E gezeigt, der drei Elementarzeiten lang ist, während ein Auslöseimpuls D eine Elementarzeit lang ist und gegenüber dem Beginn des Halteimpulses um eine Elementarzeit verzögert ist. Erst zu Beginn der zweiten Elementarzeit erscheinen also am Ausgang des Impulsformers nach Fig. 3 die Ausgangsimpulse T und T infolge Erregung des Verstärkers R, weil die Koinzidenz zwischen den Impulsen D und E erst vom Beginn dieses Zeitpunkts an gesichert ist. Jedoch dauert infolge der Rückführung des Impulses T auf den Eingang der Schaltung der Ausgangsimpuls zwei volle Elementarzeiten lang.

In der graphischen Darstellung der Fig. 4 besitzt also der Ausgangsimpuls eine doppelte Länge wie der Auslöseimpuls und ist um eine Elementarzeit gegen den Beginn des Halteimpulses verschoben. Solche Phasenbeziehungen können abgewandelt werden, ohne das dargestellte Verfahren abzuändern.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ableitung einer Mehrzahl von Taktsignalen, wie oben beschrieben, aus einem Hauptgleichlaufsignal kennzeichnet sich insbesondere dadurch, daß sie eine entsprechende Mehrzahl von Impulsentzerrern enthält, deren jeder ein Durchschnittsnetzwerk zur Bildung eines Auslösesignals mittels Durchschnitts des Hauptgleichlaufsignals oder wenigstens eines von diesem abgeleiteten Signals und wenigstens eines Ausgangssignals von einem anderen Impulsentzerrer der erwähnten Mehrheit besitzt, ferner ein Vereinigungsnetzwerk, dessen einer Eingang durch den Ausgang des Durchschnittsnetzwerks und dessen anderer Eingang durch eine Rückführung der Ausgangsspannung des Impulsentzerrers gespeist wird, sowie daß er ein zweites Durch-Schnittsnetzwerk besitzt, dessen einer Eingang vom Ausgang des erwähnten Vereinigungsnetzwerks gespeist wird und dessen anderer Eingang ein Halte-· signal aufnimmt, das ausgehend von wenigstens dem erwähnten Hauptgleichlauf signal oder einem davon abgeleiteten Signal sowie gegebenenfalls von einem

oder mehreren Ausgangssignalen der anderen Impulsentzerrer der Mehrheit gebildet wird, wobei im letzteren Fall ein zweites Vereinigungsnetzwerk vorgesehen ist, um das Haltesignal zu bilden, dessen Ausgang den entsprechenden Eingang des zweiten Durchschnittsnetzwerks speist. Hierdurch und durch eine geeignete Vorauswahl dieser Signale für die verschiedenen Impulsentzerrer liefert jeder Entzerrer ein Taktsignal mit einer vorbestimmten Phasenverschiebung in bezug ίο auf jedes andere Taktsignal, das von irgendeinem anderen Impulsentzerrer der erwähnten Mehrheit geliefert wird.

Unter dem Ausdruck »abgeleitet von der Haupt-Synchronisierimpulsfolge « wird hier jede Synchronisierimpulsfolge verstanden, die eine Teilfrequen« in bezug auf diejenige der Haupt-Synchronisierimpulsfolge besitzt, sowie eine Dauer der Einzelimpulse, die zur Impulsdauer der Hauptfolge in derselben Beziehung wie das Frequenzteilverhältnis steht. Abgeleitete Impulsfolgen solcher Art werden dann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ihrerseits von der Haupt-Synchronisierimpulsfolge ausgehend durch dasselbe Verfahren und dieselbe Schaltung gebildet, wie sie für die Erzeugung und Verteilung der schließlich von der Vorrichtung gelieferten Taktimpulsfolgen dient.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden einige Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigt

Fig. 7 einen Erzeuger von aus der Haupt-Synchronisierimpulsfolge abgeleiteten Synchronisierimpulsfolgen.

Fig. 8 graphische Darstellungen zur Erklärung der Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 7, Fig. 9, 11 und 13 graphische Darstellungen zur Erklärung der Arbeitsweise von drei in den Fig. 10, 12 und 14 dargestellten Ausführungsbeispielen.

Im Beispiel der Fig. 10 sind keine zusätzlichen Synchronisierimpulsfolgen verwendet. In Fig. 12 und 14 sind diese dagegen vorhanden und benutzt, um. einen Verteiler mit vier Stufen bzw. zehn Stufen zur Erzeugung und Verteilung von Taktimpulsfolgen zu bilden.

In der graphischen Darstellung der Fig. 8 ist eine Haupt-Synchronisierimpulsfolge α und ihre komplementäre Impulsfolge ä dargestellt, wie sie beispielsweise durch die beiden Anoden eines bistabilen Kip'p-. geräts, das von einem frequenzstabilisierten Oszillator gesteuert wird, geliefert werden. Eine solche Vorrichtung ist nicht gezeigt, da sie außerhalb des Rahmens der Erfindung steht.

Aus der Haupt-Synchronisierimpulsfolge α soll zuerst eine bei δ dargestellte Synchronisierimpulsfolge sowie die komplementäre Impulsfolge ΐ der Impulse δ gebildet werden. Sie soll dieselbe Phase wie die Impulsfolge α haben.

Ferner soll eine Synchronisierimpulsfolge c und die hierzu komplementäre Impulsfolge c gebildet werden, und zwar sollen die Impulse c und c dieselbe Impulsdauer haben wie die Impulse δ und Έ, aber eine Phasenverschiebung um eine Elementarzeit gegen diese aufweisen. Die Elementarzeiten sind als die Halbperioden der Haupt-Synchronisierimpulsfolge α definiert.

Nach Fig. 7 enthält ein Erzeuger abgeleiteter Synchronisierimpulsfolgen b und c zwei Impulsformer I und II, die dadurch in Kaskade geschaltet sind, daß der Ausgang δ des Verstärkers des Impulsformers I an einen der Eingänge der Und-Schaltung, die den Auslöseimpuls des zweiten Impulsformers II bildet, angeschlossen ist. Eine Rückkopplungsverbindung führt vom Ausgang c dieses zweiten Impulsformers auf einen der Eingänge der zweiten Oder-Schaltung für die Bildung des Halteimpulses des ersten Impulsformers, wobei zur Sicherheit ein Verzögerungselement (t) in diese Rückkopplungsleitung eingeschal- tet ist. Ferner erreicht die Rückkopplung ohne Verzögerung einen Eingang der ersten Und-Schaltung des ersten Impulsformers I für die Erzeugung des Auslöseimpulses dieser Stufe. Es sei daran erinnert, daß die erste Und-Schaltung eines Impulsformers diejenige ist, die einen Ausgang D (Fig. 3) besitzt, während jede erste Oder-Schaltung einen Ausgang B, jede zweite Oder-Schaltung einen Ausgang E und jede zweite Und-Schaltung einen Ausgang G besitzt, wobei letzterer auf das Steuergitter des Verstärkers führt, 8g also R_b beim ersten Impulsformer und R_c beim zweiten Impulsformer.

Ferner ist eine Verbindung vom Ausgang b der ersten Stufe zu einem Eingang der zweiten Oder-Schaltung der zweiten Stufe vorgesehen, die ebenfalls über ein der Sicherheit dienendes Verzögerungselement (t) führt.

Die Impulsfolge δ soll in Phase mit der Impulsfolge a sein. Infolgedessen wird die Impulsfolge a am anderen Eingang der ersten Und-Schaltung der Stufe I angelegt, wodurch der Auslöseimpuls in Phase mit dem Haupt-Synchronisierimpuls α beginnt. Andererseits soll die Impulsfolge c in Phase mit dem Komplementärimpuls ~ä sein, und infolgedessen wird der Impuls ä am anderen Eingang der ersten Und-Schaltung der zweiten Stufe II angelegt.

Die so gebildeten Auslöseimpulse der Impulsformer nach Fig. 7 haben also in einer bekannten Schreibweise die Form a · c und ä · l·. Die Einführung des Impulses c als Komponente des Auslöseimpulses der ersten Stufe und die Einführung des Impulses ö als Komponente des Auslöseimpulses der zweiten Stufe bewirkt die verlangte Frequenzteilung der Synchronisierimpulsfolgen δ und c gegenüber der Haupt-Synchronisierimpulsfolge a, denn diese Komponenten machen je einen Impuls von zweien der Impulse a bzw. ~ä der Haupt-Synchronisierimpulsfolge unwirksam. Andererseits sichern diese Komponenten die Verriegelung in den entsprechenden gewünschten Phasen der Impulsfolgen δ und c.

Wenn der Haupt-Synchronisierimpuls ä allein als Halteimpuls für den ersten Impulsformer verwendet würde, wäre der Ausgangsimpuls δ während einer Elementarzeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen ä unterbrochen. Die Disjunktion dieses Impulses ä mit dem Impuls c mit einer leichten Phasenverschiebung, um die Überdeckung des Impulses c über zwei aufeinanderfolgende Impulse ä zu sichern, schaltet diese Diskontinuität aus. Jeder Impuls der Folge δ wird also durch die Vorderkante eines Impulses α ausgelöst, während seine Hinterkante

durch die hintere Kante des Impulses ä, der dem Impuls α folgt, bestimmt wird (s. Fig. 8).

Ebenso wäre der Ausgangsimpuls c zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen α unterbrochen, wenn nur der Haupt-Synchronisierimpuls α als Halteimpuls für die Stufe II verwendet würde. Die Disjunktion dieses Impulses α mit dem Impuls b zusammen mit der leichten Überdeckungsverschiebung bringt diese Diskontinuität zum Verschwinden. Jeder Impuls der

ίο Folge c wird also durch die Vorderkante eines Impulses ~ä ausgelöst, und seine Hinterkante wird durch die Hinterkante des auf den Impuls ~ä, 'der die Auslösung steuert, folgenden Impulses «bestimmt.
In der rechten Spalte der Fig. 8 sind die Auslöse- und Halteimpulsfolgen der Stufen I und II aus Fig. 7 dargestellt. Diese graphischen Darstellungen sind aus sich heraus verständlich, wenn man die Impulsfolgen a, ä, b, Έ, c und c, die in der linken Spalte dargestellt sind, berücksichtigt.

In den nachfolgenden Beispielen zur Ableitung von Taktimpulsfolgen hat jeder Taktimpuls eine Dauer von drei Elementarzeiten und kann anschließend, wenn erforderlich, auf eine einzige Elementarzeit beschränkt werden, wie weiter unten in bezug auf die Beispiele nach Fig. 12 und 14 an Hand der Fig. 14 beschrieben wird, jedoch ist dies für die Verwendung der Taktsignale nicht unbedingt notwendig.

Ein Ausführungsbeispiel, bei dem vier Taktimpulsfolgen T₀, T₁, T₂, T₃ erzeugt werden sollen, ohne auf die wie oben aus den Haupt-Synchronisierimpulsfolgen α und ä abgeleiteten Synchronisierimpulsfolgen δ und c zurückzugreifen, ist in Fig. 9 und 10 dargestellt. Jede Taktimpulsfolge ist in Phase mit der Haupt-Synchronisierimpulsfolge a; aber jeder Taktimpuls hat die Länge von drei Elementarzeiten an Stelle von einer, und jede Taktimpulsfolge besitzt eine Verschiebung um zwei Elementarzeiten gegen die vorhergehende. In Fig. 9 sind die verschiedenen Impulse nur durch ihren horizontalen Scheitel dargestellt. Dasselbe gilt für die graphischen Darstellungen in Fig. 11 und 13.

In Fig. 10 sind vier Impulsformer in Kaskade geschaltet, und zwar derart, daß der Ausgang T₀ des ersten Verstärkers R₀ an einen Eingang der ersten Und-Schaltung des zweiten Impulsformers angeschlossen ist, der Ausgang T₁ des zweiten Verstärkers A₁ an einen Eingang der entsprechenden Und-Schaltung des dritten Impulsformers und der Ausgang T₂ des Verstärkers R₂ dieses dritten Impulsformers an einen Eingang der entsprechenden Und-Schaltung des vierten Impulsformers mit dem Verstärker R₃.

Da die Taktimpulse in Phase mit den Haupt-Synchronisierimpulsen α sein sollen, genügt diese, um. alle Auslöseimpulse und Halteimpulse festzulegen, wenn sie mit gewissen Komplementärimpulsen der Taktimpulse kombiniert werden. Die Haupt-Synchronisierimpulse α werden systematisch einem Eingang der ersten Und-Schaltung und einem Eingang der zweiten Oder-Schaltung jeder Stufe zugeführt.

Jeder Auslöseimpuls soll nur jeweils nach vier Impulsperioden der Haupt-Synchronisierimpulsfolge auftreten. Infolgedessen müssen die Haupt-Synchronisierimpulse α mit wenigstens zwei anderen Impulsarten, die in der Vorrichtung auftreten, kornbiniert werden, um dieses Ergebnis zu erhalten. Beim ersten Verstärker empfängt die den Auslöseimpuls bildende Und-Schaltung außer den Impulsen a die Impulse T₁ und T₂, die vdn den Komplementärausgängen der Verstärker R₁ bzw. R₂ abgenommen sind. Der Auslöseimpuls der ersten Stufe ist also a · T₁ · T₂ (s. Fig. 9 und 10). Man kann an Hand der graphischen Darstellungen nachprüfen, daß die Impulse T₁ und T₂ nur in der gewünschten Frequenz von vier Impulsperioden der Haupt-Synchronisierimpulsfolge gemeinsam vorhanden sind.

Der Halteimpuls muß beim ersten Impulsformer durch Disjunktion des Impulses α und eines Impulses gebildet werden, der die dauernde Aufrechterhaltung über drei Elementarzeiten hinweg bewirkt. Dies trifft zu für den Komplementärimpuls T₁, und dieser Impuls wird somit mit dem Haupt-Synchronisierimpuls α der zweiten Oder-Schaltung der ersten Stufe zugeführt. Eine leichte Verzögerung (t) ist für den Impuls T₁ vorgesehen, um die wünschenswerte Überdeckung mit dem Impuls α während zweier aufeinanderfolgender Impulse zu sichern.

Indem man, für die anderen Stufen an Hand der graphischen Darstellung aus Fig. 9 ähnliche Überlegungen anstellt, erkennt man, daß der Auslöseimpuls der zweiten Stufe in der Kombination a-T₀'T₃ besteht und sein Halteimpuls in der Kombination α -\- T₂. Der Auslöseimpuls der dritten Stufe hat den Wert a-T₁-T₀ und sein Halteimpuls den Wert a + T₃. Der Auslöseimpuls der vierten Stufe ist a - T₂ - T₁ und der entsprechende Halteimpuls a + T₀.

Man beachte jedoch, daß der erste Arbeitszyklus der Vorrichtung nicht verwendet werden kann, da er fehlerhaft ist (s. Fig. 9). Die Impulse T₀ und T₁ werden gleichzeitig ausgelöst (T₀ dauert nur eine Elementarzeit lang). Aber vom zweiten Arbeitszyklus an wird die Arbeitsweise richtig. Andererseits müssen die Verzögerungen (t) vorgesehen werden, um eine sichere Erzeugung und. Verteilung der Impulse zu bewirken.

Man kann auch auf von der Haupt-Synchronisierimpulsfolge abgeleitete Synchronisierimpulsfolgen zurückgreifen, wie etwa die Impulsfolgen b und c, die gemäß Fig. 7 und 8 beschrieben und erhalten wurden. Man leitet von den Impulsfolgen b und c andere Impulsfolgen ab, indem man die Disjunktionen δ und c und Έ und c bildet (Fig. 12), wodurch sich die Gesamtvorrichtung für große Stufenzahlen vereinfacht.

Aus den graphischen Darstellungen' der Fig. 11, die die in Fig. 12 schematisch dargestellte Ausführungsart betreffen, läßt sich entnehmen, daß als Halteimpuls unmittelbar die Impulse δ -f- c für die Stufen von ungerader Ordnungszahl und b + c für die Stufen von gerader Ordnungszahl in der Impulsformerkaskade dienen können. Diese Bedingung bleibt richtig für jede Kaskade, beispielsweise auch in Fig. 14, worin der Fall einer Kaskade von zehn Impulsformern, deren Haltesignale ebenso gesteuert werden, dargestellt ist. Je höher die in einer Vorrichtung verwendete Anzahl von Stufen ist, desto vorteilhafter ist es, von diesem Gesichtspunkt aus, auf die

erwähnten abgeleiteten Synchronisierimpulsfolgen zurückzugreifen.

Andererseits erhält man jeden Auslöseimpuls außer

demj enigen für die erste Stufe einfach mittels Konjunktion aus dem Ausgangsimpuls der vorhergehenden Stufe und den Impuls b oder "B, und zwar aus b für die Stufen von ungerader Ordnungszahl und aus ö für die Stufen von gerader Ordnungszahl. Der Auslöseimpuls der ersten Stufe kann mittels der Konjunktion T₁- b · c

ίο erhalten werden, also mit einer einzigen Rückkopplungsleitung in der Vorrichtung nach Fig. 12.

Bei mehr als vier Stufen muß jedoch der Auslöseimpuls der ersten Stufe gebildet werden, indem mehrere Komplementärimpulse des Eingangs von anderen Stufen mit den Impulsen b und c kombiniert werden. Beispielsweise wird in der Schaltung der Fig. 14 und der entsprechenden graphischen Darstellung Fig. 13 der Auslöseimpuls der ersten Stufe mittels der Konjunktion b -c -T₁-Ts-T₅-T₇ gebildet. Man hätte jedoch auch die Konjunktion b-"c-T₂-T_i-T₆-T₁ verwenden können.

Allgemein gesagt muß der Auslöseimpuls der ersten Stufe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung als Komponenten mindestens den komplementären Ausgangsimpuls der zweiten Stufe und soviel Komplementärimpulse aus anderen Stufen wie erforderlich umfassen, wobei die erforderliche Anzahl durch graphische Analyse zu ermitteln ist. Dies gilt natürlich nur für die Vorrichtungsart, bei der von der Haupt-Synchronisier-30. impulsfolge abgeleitete Synehronisierimpulsfolgen vorhanden sind.

Wenn man bei einer Vorrichtung, wie sie beispielsweise in Fig. 14 dargestellt ist, die Impulslängen der Taktimpulsfolgen in den Ausgängen der Vorrichtung auf eine einzige Elementarzeit begrenzen will, kann man dies einfach mittels Und-Netzwerken erreichen, die in die Ausgänge der einzelnen Stufen eingeschaltet werden und von den Impulsen c bzw. c gesteuert werden, j e nachdem, ob es sich um die Ausgänge von Stufen gerader oder ungerader Ordnungszahl handelt (s. Fig. 13, S₀ bis S₉). Man könnte auch die Impulse b und T> für einen solchen Zweck verwenden. Die Taktimpulse würden dann eine Impulsdauer'von zwei Elementarzeiten aufweisen und würden von einem Ausgang zum anderen zeitlich aneinander anschließen.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims (14)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zur Erzeugung von Taktimpulsfolgen, die eine einstellbare Phasenbeziehung zueinander besitzen und bei denen die Länge der Einzelimpulse für jede Folge wählbar ist, durch Ableitung aus mindestens einer Synchronisierimpulsfolge, die in Gestalt einer Rechteckschwingung mit gleichen Halbwellen gegeben ist, und zur Verteilung der erzeugten Taktimpulsfolgen auf verschiedene Kanäle, gekennzeichnet durch die Kaskadenschaltung von an sich bekannten impulsformenden Verstärkerstufen (Fig. 3) mit aus einer Oder-Schaltung (Disjunktion) und einer Und-Schaltung (Konjunktion) bestehender Eingangsschaltung mit zwei Ausgängen, an denen· die Ausgangsimpulse in direkter und in Komplementärform erscheinen, und mit einem Rückkopplungsweg, der vom Direktausgang (F) zu einem der Eingänge der Oder-Schaltung führt, an deren anderen Eingang (D) Auslöseimpulse angelegt werden, während ihr Ausgang mit einem Eingang (B) der Und-Schaltung verbunden ist, deren zweiter Eingang (E) mit Halteimpulsen beaufschlagt wird, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Kaskade eine der Zahl der abzuleitenden Taktimpulsfolgen entsprechende Zahl solcher impulsformender Verstärkerstufen enthält und daß für die erste Stufe der Kaskade die Auslöseimpulse aus der (Haupt-) Synchronisierimpulsfolge oder mindestens einer aus ihr abgeleiteten Synchronisierimpulsfolge und mindestens den von der zweiten Stufe gelieferten Komplementärimpulsen durch Konjunktion, die Halteimpulse dagegen durch Disjunktion gebildet werden, während für die übrigen Stufen die Auslöseimpulse mindestens aus einer Synchronisierimpulsfolge und den von der jeweils vorhergehenden Stufe gelieferten Direktimpulsen durch Konjunktion, die Halteimpulse dagegen durch Disjunktion abgeleitet werden, so daß die gewünschten Taktimpulsfolgen an den Ausgängen der einzelnen Stufen in ihrer direkten und komplementären Form abnehmbar sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Ableitung von Taktimpulsfolgen direkt aus einer einzigen Haupt-Synchronisierimpulsfolge, dadurch gekennzeichnet, daß die die Auslöseimpulse für einen Impulsformer bildende Und-Schaltung so ausgebildet ist, daß sie die Haupt-Synchronisierimpulsfolge, die von der in der Kaskade vorangehenden Stufe gelieferten direkten Impulse und wenigstens eine von einer anderen Stufe der Kaskade ausgehende Komplementärimpulsfolge aufnimmt, wäh- rend die Und-Schaltung derselben Funktion in der ersten Stufe der Kaskade so aufgebaut ist, daß sie wenigstens eine andere Komplementärimpulsfolge, die von einer anderen Stufe der Kaskade ausgeht,-als Ersatz für die von der unmittelbar vorhergehenden Stufe gelieferte direkte Impulsfolge empfängt (Fig. 10).
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Halteimpulsfolge für eine Impulsformerstufe durch eine Oder-Schaltung für die Haupt-Synchronisierimpulsfolge und wenigstens eine Komplementärimpulsfolge, die von einer anderen Stufe der Kaskade ausgeht, gebildet wird.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oder-Schaltung, die die Halteimpulsfolge einer Stufe bildet, so aufgebaut ist, daß sie die Haupt-Synchronisierimpulsfolge und die Komplementärimpulsfolge aufnimmt, die von der folgenden Stufe geliefert wird, während die entsprechende Oder-Schaltung der letzten Stufe die von der ersten Stufe der Kaskade gelieferte Komplementärimpulsfolge empfängt.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede' Komplementärimpulsfolge, bevor sie der eine Halteimpulsfolge bildenden Oder-Schaltung zugeführt wird, um ein Zeitinter-

   vall verzögert wird, das kleiner als die halbe Wiederkehrperiode der Haupt-Synchronisierimpulsfolge ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jede Auslöseimpulsfolge einer

   Impulsformerstufe von einer Und-Schaltung gebildet wird, die wenigstens eine Ausgangsimpulsfolge einer anderen Stufe der Kaskade und wenigstens eine von der Haupt-Synchronisierimpulsfolge abge-.10 leitete Synchronisierimpulsfolge empfangen kann, und daß ferner Mittel vorgesehen sind, um eine oder mehrerg abgeleitete Synchronisierimpulsfolgen aus der Haupt-Synchronisierimpulsfolge zu bilden.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bildung der abgeleiteten Synchronisierimpulsfolge aus der Haupt-Synchronisierimpulsfolge Mittel zur Bildung einer ersten Synchronisierimpulsfolge in Phase mit der Hauptfolge und einer zweiten Synchronisierimpulsfolge mit vorbestimmter Phasenverschiebung gegen die erste enthalten, wobei die beiden Synchronisierimpulsfolgen die halbe Frequenz der Hauptfolge und eine doppelte Impulsdauer derjenigen der Hauptfolge haben, oder allgemein eine Teilfrequenz in bezug auf diejenige der Hauptfolge und eine umgekehrt proportionale Impulsdauer zu derjenigen der Hauptfolge besitzen (Fig. 7).
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der abgeleiteten Synchronisierimpulsfolgen ein Paar von Impulsformerstufen vorgesehen sind, ferner Mittel, um eine Auslöseimpulsfolge für die erste Stufe mittels Konjunktion zwischen der direkten Haupt-Synchronisierimpulsfolge und dei komplementären Impulsfolge vom Ausgang der zweiten Stufe zu bilden, ferner Mittel, um eine Halteimpulsfolge für die erste Stufe zu bilden, die aus der Disjunktion der komplementären Haupt-Synchronisierimpulsfolge und der von der zweiten Stufe gelieferten Impulsfolge entsteht, ferner Mittel, um die Auslöseimpulsfolge der zweiten Stufe mittels Konjunktion der Komplementärform der Haupt-Synchronisierimpulsfolge und der unmittelbaren, von der ersten Stufe gelieferten Impulsfolge zu bilden, ferner Mittel, um die Halteimpulsfolge der zweiten Stufe mittels Disjunktion der Ausgangsimpulsfolge der ersten Stufe und der direkten Form der Haupt-Synchronisierimpulsfolge zu bilden, und schließlich Mittel zur getrennten Abnahme der beiden abgeleiteten Synchronisierimpulsfolgen jeweils sowohl in ihrer direkten als auch in ihrer komplementären Form.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasen der abgeleiteten Synchronisierimpulsfolgen untereinander um eine HaIbperigde der Haupt-Synchronisierimpulsfolge verschoben sind.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die Disjunktion sowohl der direkten als auch der kornplementären ersten und zweiten abgeleiteten Synchronisierimpulsfolgen zu erhalten, ferner Mittel, um auch die Konjunktion der direkten ersten abgeleiteten Synchronisierimpulsfolge, der komplementären zweiten und wenigstens einer komplementären Impulsfolge, die von einer anderen als der ersten Stufe der erwähnten Kaskade geliefert wird, zu erhalten, wodurch die Auslöseimpulsfolge der ersten Stufe der Kaskade gebildet wird, ferner Mittel, um den die Auslöseimpulsfolgen der anderen Stufen der Kaskade gerader Ordnungszahl bildenden Und-Schaltungen zugleich die von der vorhergehenden Stufe gelieferte direkte Impulsfolge und die komplementäre erste abgeleitete Synchronisierimpulsfolge zuzuführen, ferner Mittel, um auch den Und-Schaltungen der anderen Stufen von ungerader Ordnungszahl in der Kaskade zugleich die direkte Ausgangsimpulsfolge der vorhergehenden Stufe und die direkte erste abgeleitete Synchronisierimpulsfolge zuzuführen, ferner Mittel, um als Halteimpulsfolge jeder Stufe von ungerader Ordnungszahl in der Kaskade die Disjunktion der beiden abgeleiteten, direkten Synchronisierimpulsfolgen zuzuführen, und schließlich Mittel, um als Halteimpulsfolge j eder Stufe von gerader Ordnungszahl in der Kaskade die Disjunktion der beiden abgeleiteten, komplementären Synchronisierimpulsfolgen zuzuführen (Fig. 12).
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um den Mitteln zur Bildung der Auslöseimpulsfolgen der ersten Stufe der Kaskade die Komplementärimpulsfolge der zweiten Stufe und alle oder wenigstens einen Teil der von den Stufen mit gerader Ordnungszahl in dieser Kaskade gelieferten Komplementärimpulsfolgen zuzuführen (Fig. 14).
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um den Mitteln zur Bildung der Auslöseimpulsfolgen der ersten Stufe der Kaskade die von der zweiten Stufe gelieferte Komplementärimpulsfolge sowie alle oder einen Teil der von den Stufen ungerader Ordnungszahl der Kaskade gelieferten Komplementärimpulsfolgen zuzuführen.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 10 und 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ausgangskanal einer Taktimpulsfolge eine Und-Schaltung enthält, die die Taktimpulsfolge mit einer oder der anderen der abgeleiteten Synchronisierimpulsfolgen kombiniert.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 6, 7 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Und- und Oder-Schaltungen aus Netzwerken aus gleichrichtenden Elementen bestehen.

    Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

    © 609 578/3» 7.56 (609 777 1.57)