DE977039C - Schaltungsanordnung fuer Signalumsetzer bei Pulscodemodulation - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 10. DEZEMBER 1964

F 4328VIIIa/'21a¹

ist in Anspruch genommen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für Signalumsetzer für eine Einrichtung zur Übertragung elektrischer Wellen mittels Pulscodemodulation.

Zur Umsetzung einer gegebenen Eingangsspannung in Spannung mit nicht linearer Wiedergabekennlinie sind beispielsweise Thermistorgleichrichter und andere Speziairöhren bekannt. Die Wiedergabekennlinie eines solchen Umsetzmittels kann jedoch nicht leicht innerhalb weiter Grenzen geändert werden.

Bei einem anderen bekannten Verfahren zur Erzeugung einer logarithmischen Kennlinie, wie sie für Impulscodemodulation benötigt wird, wird ein Siliciumkristall verwendet, dessen Temperatur sorgfältig gesteuert werden muß. Dies ist sehr teuer.

Mit dem Umsetzer der Erfindung kann dagegen leicht und billig die für Impulscodemodulation erforderliche Kennlinie gewonnen werden, und zwar als unmittelbares Ergebnis des Codiervorganges.

Die Möglichkeit, billig und unter Verwendung üblicher Mittel einen Kreis zu bauen, der eine bestimmte nicht lineare Wiedergabekennlinie hat, ist außer für die Pulscodemodulation auch von großer Bedeutung für andere Zweige der Fernmeldetechnik, insbesondere für automatische Rechenmaschinen, kernphysikalische Untersuchungen und für viele andere wissenschaftliche und technische Zwecke.

Gegenstand der Erfindung ist also ein Umsetzmittel, das leicht auf eine im wesentlichen willkürlich wählbare Kennlinie einstellbar ist.

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Dabei besteht der Umsetzer der Erfindung im wesentlichen aus passiven Schaltungsgliedern, wie Widerständen, Kondensatoren und einfachen Trockengleichrichtern.
Die Umsetzer der Erfindung eignen sich besonders, und zwar unter ausschließlicher Verwendung billiger passiver Schaltungsglieder zum Umsetzen amplitudenmodulierter Impulse in einen Code, wie er bei der bekannten Pulscodemodulation notwendig ist.

Gemäß dem Gedanken der Erfindung werden hierbei die amplitudenmodulierten Impulse einer Reihe vorgespannter Gleichrichter aufgegeben, deren Ausgang individuell abgeglichen ist und die gemeinsam einen Kombinierungskreis speisen, dem eine den aufgegebenen Impulsen in beliebig wählbarer Weise entsprechende Spannung entnommen werden kann.

Weiter können z. B. bei dem Umsetzer der Erfindung die Ausgänge der eben genannten Gleichrichter auch eine Reihe verschiedener Kombinierungskreise speisen, wobei an ihrem Ausgang ein binärer Code als Vertreter der den vorgespannten Gleichrichtern aufgegebenen Spannung auftritt. Auch können an Stelle der Trockengleichrichter zwei in Gegentakt geschaltete Dioden verwendet werden, deren Ausgänge derart kombiniert sind, daß die gewünschte Amplitudenumsetzung erhalten wird.

Es können auch Sätze vorgespannter Dioden in Gegentakt arbeiten, deren Ausgangsspannungen in einer Anzahl verschiedener Kreise in verschiedener Weise kombiniert sind, so daß schließlich die gewünschte Umsetzungskennlinie entsteht. Einzelheiten der Erfindung sollen an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden, die beispielsweise schematisch Ausführungsformen der Erfindung zeigen. In dieser Zeichnung ist Fig. 1 der der Erfindung zugrunde liegende Stromkreis,

Fig. 2 eine Schar von Kennlinien, die mit dem Kreis nach Fig. 1 erhalten werden kann,

Fig. 3 eine Schar Eingangs-Ausgangs-Kennlinien, wie sie mit den Mitteln der Erfindung erhalten werden kann,

Fig. 4 ein Stromkreis nach der Erfindung zur Codierung des amplitudenmodulierten Eingangsimpulses,

Fig. 5 eine Abwandlung des Kreises nach Fig. 4, Fig. 6 eine andere Gruppe von Eingangs-Ausgangs-Kennlinien,

Fig. 7 eine Abwandlung der Erfindung, Fig. 8 eine Gegentaktschaltung nach der Erfindung,

Fig. 9 eine andere Anordnung gemäß der Erfindung und

Fig. 10 eine Schar von Eingangs-Ausgangs-Kennlinien gemäß Fig. 9.

In Fig. I ist eine Signalquelle 1 für ein Signal schwankender Amplitude dargestellt. Der Ausgang der Signalquelle 1 wird über den Blockkondensator 2 einer Gruppe vorgespannter Gleichrichter 3 zugeführt. Diese können Dioden oder vorzugsweise einfache Kristallgleichrichter sein. Die negative Klemme jedes Gleichrichters 3 liegt über einen Be- 6g lastungswiderstand 4 an einer Vorspannung, die aus dem Spannungsteiler 5 von einer positiven Spannungsquelle erhalten wird. Die Vorspannung jedes der Gleichrichter wird mittels des Kondensators 6 konstant gehalten, und es fließt durch einen Gleichrichter kein Strom, ehe nicht die Spannungsamplitude größer wird als die Vorspannung aus dem Spannungsteiler 5. Da die Gleichrichter stufenweise immer höher vorgespannt sind, ist es klar, daß die Zahl der Gleichrichter, welche bei Aufgabe eines Signals leitend werden, von der Amplitudenhöhe des Signals abhängt. Diejenigen Gleichrichter, die beim Auftreffen des Signals leitend werden, erhalten über ihren entsprechenden Belastungswiderstand 4 eine Spannung, die gleichfalls von der Signalamplitude abhängt. Die Ausgangsspannung jedes der Belastungswiderstände 4 wird über Blockkondensatoren 7 und Widerstände 8 an die Spannungsteiler 9 gelegt, wobei eine bestimmte Größeneinstellung unterschritten wird, wie noch näher beschrieben werden soll. Der Ausgang der Spannungsteiler 9 wird an den Kombinierungskreis 10 gelegt. In dem Kombinierungskreis 10 ist die Mehrzahl der Ausgangsspannungen der Spannungsteiler 9 zusammengeführt, und bei 46 wird so die gewünschte Ausgangsspannung erzeugt.

Fig. 2 zeigt eine Schar von Kennlinien (Eingangsspannung U_a von 9 als Funktion der Eingangsspannung U₃ von 3), welche die Umsetzungseigenschaften einer Gruppe von vorgespannten Dioden nach Fig. 1 darstellen. In Fig. 2 ist der erste Gleichrichter auf ein Potential V₁ gegenüber 0 vorgespannt, der zweite auf ein Potential V_v der dritte auf ein Potential V₃ usw.

Die Vorspannungen der Gleichrichter unter- »oc scheiden sich einheitlich um dieselbe Größe. Die Vorspannungen können sich aber natürlich auch durch ständig anwachsende oder sich nach irgendeiner anderen Funktion ändernde Größen unterscheiden. Die Kurven der Fig. 2, die sich in Ver- 10; bindung mit einer Anordnung gemäß Fig. 1 verstehen, ermöglichen die Ermittlung der gewünschten Ausgangsspannung des Kombinierungskreises 10. Man kann nämlich die Ausgangsspannung des Kombinierungskreises 10 zu einer Anzahl von Ein- 11t gangsspannungen angeben, die der Anzahl vorgespannter Gleichrichter in Fig. 1 entspricht. Angenommen, es seien N Gleichrichter vorhanden, so kann man folgende JV-Gleichungen aufstellen, in denen X_n das unbekannte Verhältnis der Ausgangs- 11; spannung des Spannungsteilers 9 zu seiner Eingangsspannung ist. In dem Beispiel sollen die Eingangsspannungen V₂, V₃ usw. bis V_n gewählt werden und die Ausgangsspannungen des Kombinierungskreises 10 angegeben werden: i2<

A₁X_{1 i} = K₁

A₂X₁ + A₁X₂ = K₂

A₃ X₁ + A₂X₂ + A₁ x₃ = K₃

A_nX₁ +

-\ l· A₁X_n — K_n

Diese ^-Gleichungen können leicht mit der Cramerschen Regel gelöst werden, vorausgesetzt, daß die Determinante der Koeffizienten von χ nicht verschwindet. Diese Determinante ist nicht 0, wenn die Gleichrichter längs einem Spannungsteiler nach Fig. 1 vorgespannt werden. Sie können natürlich auf eine ganze Anzahl anderer Arten vorgespannt werden, ohne die Determinante der Koeffizienten auf 0 zu bringen, jedoch ist die erwähnte Methode für gewisse Anwendungen die am meisten zweckmäßige.

Eine Lösung des Gleichungssatzes wird im allgemeinen eine Anzahl von Lösungen für χ geben, von denen einige positiven und andere negativen Wert haben. Der Spannungsteiler 9 ändert aber die positiven Spannungen am Belastungswiderstand 4 nicht in negative um. Um diese Wirkungsweise zu vollenden, ist daher der Kombinierungskreis 10 vorgesehen, in dem diejenigen x, die einen negativen Wert haben, von denjenigen x, die einen positiven Wert haben, abgezogen werden.

Die Zahlen K₁, K₂ usw. bis K_n sind die Werte, die die Ausgangsspannung des Kombinierungskreises 10 in Fig. 1 für die Eingangsspannungen V₂, V₃ usw. bis V_n der Fig. 2 annimmt. Natürlich kann die Ausgangsspannung des Kreises der Fig. 1 niemals die Eingangsspannung überschreiten, und die Absolutwerte dieser K sollten deshalb gegenüber der Amplitude des Eingangssignals )o klein gehalten werden. Am Ausgang der Fig. 1 kann aber ein beliebiges Verhältnis der if-Werte eingestellt werden. Infolgedessen kann bei Benutzung des Kreises der Fig. 1 auch eine logarithmische oder eine andere gewünschte Umsetzungskennlinie erhalten werden.

Eine Kombination von M Kreisen nach Fig. 1 wird insbesondere für die Erzeugung eines binären Codes von M Elementen benötigt.

Die Fig. 3 stellt eine Schar von drei Eingangs- :o Ausgangs-Kennlinien dar (Ausgangsspannungen U_A, U_B, Uc der Kombinierungskreise als Funktion von U₃), die, in zeitlicher Folge aus einem einzelnen Eingangssignal abgeleitet, eine Umsetzung des Eingangssignals in einen binären Code mit drei Elementen und sieben Stufen bilden, wie er in üblicher Weise bei Impulscodemodulationsverfahren verwendet wird. Um die Umsetzungskennlinien der Fig. 3 zu erreichen, müssen die folgenden Gleichungen erfüllt sein:

ABC

= «00 = 0 α 0 = α α 0 = 0 0 α = α 0 α = 0 α α — α α α

2X₁+ x₂ 2>x₁ + 2x₂
4 X₁ + 3 X₂ + 2 X₃ + x₄

O SC * \ τ: SCa \ O SCn ι £ SC a \ SCe

Sx₂

4χ₃ + 3 X₄ + 2χ₅ + χ_β

Ί X₁ + 6x₂ + 5x₃ + 4x₄ + ?> x₅ + 2χ_β + χ_Ί

Hier setzt man A₁ = ί, A₂ = 2 usw. bis A₁ = 7. Man setzt ferner voraus, daß die Amplitude im Ausgang irgendeines der Kreise entweder = 0 oder = α ist, wie in Fig. 3 gezeigt, wo sie klein gehalten ist. Die Lösungen der Gleichungen für die drei Kennlinien sind die folgenden:

ABC X₁= α 0 0

x₂ = —2α α 0
x_s = +2 α —α 0
X₄ = —2α —α +α X₅ = +2α —α —α χ_β = —2α —α 0
χ_η = +2α —α 0

Das Ergebnis der Anwendung dieser Gleichungen auf einen Kreis gemäß Fig. 1 ist in Fig. 4 gezeigt. Die einander entsprechenden Teile der Figuren haben die gleichen Bezugszeichen. Die von den Blockkondensatoren 7 entnommenen Spannungen werden, wie oben beschrieben, den Anpassungswiderständen 8 und den Spannungsteilern mit den Widerständen 11 bis 19 zugeführt. Die Ausgangsspannungen der Spannungsteiler 11/18, 13/18, 15/18 und 17/18 werden der Spannung am Widerstand 18 hinzugefügt, die Ausgangsspannungen der Spannungsteiler 12/19, 14/19 und 16/19 dagegen der Spannung am Widerstand 19. Die Spannung am Widerstand 18 wird einer Klemme der Primärseite des Transformators 20 zugeführt, die Spannung am Widerstand 19 der entgegengesetzten Klemme. Der Mittelpunkt der Primärwicklung ist mit der Verbindung der Widerstände 18 und 19 und mit der Erde verbunden. Der Transformator 20 bildet einen Subtraktionskreis für die Spannung am Widerstand 19 und der am Widerstand 18. Die Ausgangsspannung wird von der Sekundärseite des Transformators abgenommen. Auf der Grundlage der oben angegebenen Lösungen der Gleichungen 10c für die Werte von X ist das Verhältnis des Widerstandes 18 zu der Summe der Widerstände 11+ 18 = α, das Verhältnis des Widerstandes 19 zu der Summe der Widerstände 12 + 19, 19+ 14, 16+19 jeweils = 2a. Ebenso auch das Verhält- ¹QS nis des Widerstandes 18 zu der Summe der Widerstände 13 + 18, 15 + 18 und 17 + 18 = 2a. Die Widerstände 11 bis 17 werden im Verhältnis zu den Widerständen 18 und 19 alle groß gemacht. Die Werte der Widerstände 8 werden alle unabhän- no gig voneinander so eingestellt, daß sie dieselbe Leitungsimpedanz haben wie jeder der Gleichrichter 3. Der Transformator 20 in dem Kombinierungskreis A wird so gewählt, daß er zur Übertragung eines Frequenzbandes geeignet ist, das die Frequenz des in der Signalquelle 1 erzeugten Signals einschließt. Die Ausgangsspannung U^ des Kombinierungskreises A ist in Fig. 3 dargestellt. Ähnlich wie eben beschrieben wird auch die Ausgangsspannung der Gleichrichter an die Kombinierungskreise B und C der Fig. 4 über Widerstände und Spannungsteiler herangeführt, die auf der Grundlage der Werte χ eingestellt sind, die sich für die Kreise B und C nach dem oben Gesagten ergeben. Die Ausgangsspannungen U_B und U_c der Kreise B und C sind ebenfalls in Fig. 3 dar-

gestellt. Um aus dem Kreise nach Fig. 4 die übliche Impulscodemodulation zu erhalten, muß der Signalimpuls amplitudenmoduliert sein. Die in Fig. 3 dargestellten Ausgangsspannungen werden dann entsprechend für jeden Eingangsimpuls am Ausgang der Kreise A, B und C erscheinen. Wenn die drei Codeelemente in zeitlicher Folge übermittelt werden sollen, wie dies oft erwünscht ist, können Verzögerungsglieder 23 und 22 an den Ausgang ίο der Kombinierungskreise B und C gelegt werden. Die Ausgangsspannungen gehen dann über die Kopplungsglieder 21 zu den Ausgangsklemmen 46 und 47 und bestehen, wenn sie unmittelbar kombiniert werden, aus einem Impulscode, der entsprechend der Amplitude des Eingangssignalimpulses moduliert ist.

Fig. 5 zeigt eine andere Anordnung des Teiles rechts der Linie 45 der Fig. 4 zur Umsetzung eines amplitudenmodulierten Impulses in einen Impulscode. Entsprechende Teile der Fig. 4 und 5 haben die gleichen Bezugszeichen. Nachdem die Spannungen an den Spannungsteilerwiderständen 11 bis 19 abgenommen sind, wird die Spannung am Widerstand 18 dem Steuergitter der Röhre 24 und die Spannung am Widerstand 19 dem Steuergitter der Röhre 25 aufgegeben. Die Ausgangsspannung der Röhre 24 wird der Kathode entnommen, während die Ausgangsspannung der Röhre 25 aus der Anode entnommen wird. Diese Röhren haben dieselbe Ausgangsleistung und bilden einen Subtraktionskreis für die Spannung am Widerstand 19 von der am Widerstand 18.

Die Ausgangsspannungen werden durch die Kondensatoren 26 und 27 kombiniert und dem Steuergitter der Röhre 28 aufgegeben. Der Anodenkreis der Röhre 28 weist den Kondensator 29 auf, der negativ aufgeladen wird, wenn ein positiver Impuls am Eingang der Röhre 28 erscheint. Der Kondensator 29 speichert die Ladung für eine kurze Zeit auf und wird hierbei durch die Zeitkonstante des Kondensatorwiderstandsgliedes 29-30 gesteuert. Die sich ergebende Spannung wird dem Steuergitter der Röhre 31 zugeführt, deren Anode mit der Anode 32 verbunden ist. Wenn eine oder beide Röhren 31 und 32 ein positives Gitter haben, ist die Spannung an ihren Anoden klein, wenn sie aber ein negatives Gitter haben, wird die Spannung an ihren Anoden steigen. Eine positive Spannung an der Röhre 28 lädt den Kondensator 29 negativ auf und sperrt die Röhre 31. Unter dieser Bedingung und nur dann, wenn ein negativer Schlüsselimpuls bei 33 am Steuergitter der Röhre 32 auftritt, die normalerweise leitend ist, wird ein positiver Impuls am Ausgang 46 erscheinen, dessen Dauer derjenigen des Schlüsselimpulses gleich ist. Der Widerstand 30 entlädt den Kondensator 28 in der Zeit, die bis zum nächsten Auftreten eines Impulses am Eingang bleibt.

Die Subtraktionskreise B und C wirken in ähnlicher Weise, haben aber ihre Spannungsteilerwiderstände am Eingang entsprechend der Lösung der Gleichungen für die entsprechenden Kreise eingestellt. Für den Fall, daß die Codeelemente als eine Impulsfolge am Ausgang erscheinen sollen, laufen auf den Leitungen 34, 35, 36 Sperrimpulse. Die hieraus entstehenden Impulse können leicht in üblicher Weise erhalten werden und sind gruppenweise mit dem amplitudenmodulierten Eingangsimpuls synchronisiert. Zum Beispiel wird die Röhre 32 des Kreises A durch einen Impuls auf der Leitung 34 gesperrt. Kurze Zeit später wird eine entsprechende Röhre im Subtraktionskreis B durch einen späteren Impuls auf der Leitung 35 gesperrt. Noch etwas später kommt ein Sperrimpuls auf der Leitung 36 in den Kreis C. Im allgemeinen wird die Ausgangsspannung dieser Kreise dann aus einer Gruppe von codierten Impulsen bestehen, die der Eingangsamplitude entsprechen. Nach dem Ende der letzten Sperrwirkung gibt ein neuer Signalimpuls am Eingang Anlaß zum Beginn eines 8c neuen Kreislaufs dieser Vorgänge.

Die dargestellte Schaltungsanordnung arbeitet mit positiven Eingangssignalimpulsen und einer positiven Vorspannung der Gleichrichter. Natürlich kann aber auch ein negatives Eingangssignal 8j genommen werden, wobei dann auf entsprechende Umkehr der Polarität der Vorspannung und auf Umkehr der Gleichrichter achtgegeben werden muß. Eine große Zahl von Unterteilungen der Impulsamplitude in eine entsprechend große Code- gc kombination am Ausgang kann durch Vermehrung der Zahl von Gleichrichtern und von Kombinierungskreisen A₁ B₁ C erreicht werden.

Es gibt ebenso viele Gleichrichter wie Codekombinationen, bei denen die Ausgangsspannung 9: nicht 0 ist, d.h. 2^M—1 Gleichrichter, denn es gibt M Kreise A₁ B₁ C entsprechend den M Codeelementen.

Für eine Spannung, die z. B. mitten zwischen V_A und V₅ liegt, ist die Ausgangsspannung der Umsetzer nach Fig. 5 nicht durch die Codes gegeben, die entweder V_A oder V₅ entsprechen, sondern durch den Code, der V₈ entspricht, d. h. für Eingangsspannungen, die nahe der halben Spannung zwischen V₁ und V- liegen, wird die Ausgangsspannung der Kreise nach Fig. 4 und 5 falsch sein. Diese unerwünschte Wirkung wird als Sprungeffekt bezeichnet. Ein Verfahren zur Vermeidung dieser Wirkung wird nachstehend an Hand der Fig. 6 angegeben.

Fig. 6 zeigt eine neue Schar von Wiedergabekennlinien für die Subtraktionskreise A₁ B und C. Hierbei findet der obengenannte Sprungeffekt nicht mehr statt, da die Weite jeder der Wiedergabekurven so weit verengt ist, daß kein Überlappen n mehr stattfinden kann. Gleichzeitig tritt aber am Ausgang des Kreises an den Stellen ein Nullwert auf, an denen sonst ein Überspringen stattfindet. Die Wiedergabekennlinien werden durch Benutzung einer großen Zahl von Gleichrichtern und durch Einstellung der Ausgangsspannung auf die verschiedenen Subtraktionskreise erhalten. An den Stellen, an denen der Sprungeffekt sonst auftritt, tritt keine Spannung am Ausgang auf. Dieser Vorteil wird durch die in Fig. 7 in einem Blockdiagramm gezeigte Schaltungsanordnung erreicht,

die im übrigen den Kreisen der Fig. 4 und 5 entspricht. Die Ausgangsspannungen der Kombinierungskreise A₁ B und C werden zu dem Steuerkreis

37 rückgekoppelt. Dieser Kreis hat die Aufgabe, die kombinierte Ausgangsspannung der Kreisel, B und C aufzunehmen und im Falle, daß ihre Summe Null ist, eine kleine negative Spannung zu dem Eingang des vorzuspannenden Gleichrichterkreises

38 hinzuzufügen. Das Ergebnis ist eine verkleinerte oder gesteigerte Signalamplitude, deren Pegel innerhalb der nächstniedrigeren Amplitudenstufe fällt. Wenn dagegen an einem der Kombinierungskreise A, B oder C eine Ausgangsspannung auftritt, so sorgt der Rückkopplungssteuerkreis 37 dafür, daß keine zusätzliche Spannung zu der Signaleingangsspannung hinzugefügt wird. Wenn der Rückkopplungssteuerkreis 37 durch die Abwesenheit einer Ausgangsspannung an einem der Kreisel, B oder C angeregt wird, ist die Größe der sich ergebenden Rückkopplungssteuerspannung so gewählt, daß die Eingangssignalspannung (bei 49) sinkt oder fällt, so lange, bis an einem oder mehreren der Kreise A, B und C eine Ausgangsspannung auftritt. Die Größe der Ausgangsrückkopplungsspannung (am Eingang des Verbrauchers 50) wird klein gehalten, z. B. auf der Hälfte der Größe der kleinsten Differenzspannung zwischen den Stufen V\ und Vi__v Die genauen Einzelheiten des Rückkopplungssteuerkreises ändern sich mit dem jeweiligen Anwendungszweck.

Die Fig. 8 zeigt eine Abänderung der Erfindung, durch die die Kombinierungskreise auf einen einfachen Zusatzkreis zurückgeführt werden und die Subtraktionsvorrichtungen vermieden sind. Dieses Ergebnis wird durch Benutzung eines Gegentakteingangs mit den Klemmen 51 und 52 erreicht, so daß sowohl die positiven als auch die negativen Spannungen jedes Gleichrichters, der angeregt wird, an den Ausgangsbelastungswiderständen der verschiedenen Gleichrichter zur Benutzung in den Kombinierungskreisen bereitstehen. Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 8 sind zwei positive Größen X von dem oberen Ende und zwei negative von dem unteren Ende der vorgespannten Gleichrichter 3 genommen. Die Ergebnisse werden einfach in den Kreis 39 mit der Ausgangsklemme 46 eingespeist, ohne daß ein Subtraktionskreis erforderlich wäre.

Einige der Ausgangsspannungen der vorgespannten Gleichrichter nach Fig. 2 erreichten verhältnismäßig hohe Werte. Bekanntlich werden bei der Ausführung von Subtraktionsvorgängen durch mechanische oder elektrische Mittel genauere Ergebnisse erzielt, wenn die Differenz von zwei kleinen Zahlen genommen wird als von zwei großen Zahlen, auch wenn die Differenz in beiden Fällen die gleiche ist. Um diesen Vorteil hier zu erreichen und die Fehler zu verkleinern, die durch die Subtraktion großer Zahlen entstehen, wie solche bei der Wiedergabekurve der Fig. 2 auftreten, wird ein Kreis nach Fig. 9 verwendet, der eine geeignetere Schar von Wiedergabekurven zu erzielen gestattet. Der Kreis nach Fig. 9 ist sehr ähnlich dem von Fig. 4. Der einzige Unterschied liegt darin, daß die Ausgangsspannung jedes der vorgespannten Gleichrichter gemessen am Belastungswiderstand 4 durch einen zusätzlichen vorgespannten Gleichrichter 40 abgeschnitten wird, bevor sie über einen Blockkondensator 7 dem Rest des Kreises zugeführt wird. Die Gleichrichterausgangsspannungen werden in diesem Falle von den Widerständen 41 abgenommen. Die Wirkung jedes der Gleichrichter 40 liegt darin, die Spannung an seinem positiven Ende zu hindern, sehr viel über die Spannung an seinem negativen Ende zu steigen. Nachdem die Spannung den Blockkondensator 7 durchlaufen hat, wird sie nicht sehr viel größer werden als der Unterschied zwischen den beiden vorgespannten Stufen. Fig. 10 zeigt eine Schar von Wiedergabecoden für eine Reihe von Gleichrichtern, die gemäß Fig. 9 vorgespannt sind. Fig. 10 entspricht daher der Fig. 9 in derselben Weise, in der die Fig. 2 der Fig. 1 entspricht. Offensichtlich kann man eine Anzahl von Gleichungen für die Ausgangsspannungen der Fig. 9 im Verhältnis zu den Eingangsspannungen auf Grund der Fig. 10 in derselben Weise aufschreiben, wie sie oben erklärt wurde. In der Schaltungsanordnung ist die Einrichtung zur Unterteilung eines Signals und zu dessen Codierung in Übereinstimmung mit seinem unterteilten Wert im großen und ganzen dargelegt. Die Einrichtung kann aber auch so getroffen werden, daß eine Kompression und Expansion in einem logarithmischen Maßstab durchgeführt wird, indem man den Vorspannungspunkt durch das Vorspannungspotentiometer 5 auf einen geeigneten Punkt legt und die entsprechenden zu lösenden Gleichungen aufschreibt.

Claims (16)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltungsanordnung für Signalumsetzer für eine Einrichtung zur Übertragung elektrischer Wellen mittels Pulscodemodulation, gekennzeichnet durch eine Kombinierungsvorrichtung für eine Mehrzahl von Spannungsamplituden, die je von einem nur die einen bestimmten Pegel überschreitenden Spannungsamplituden durchlassenden Begrenzer herrühren.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mit dem Kombinierungskreis verbundene, je einem Begrenzer zugeordnete, auf die gewünschten Spannungen eingestellte Spannungsteiler.

3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Begrenzer einen oder mehrere Belastungswiderstände und einen oder mehrere den Belastungswiderständen entsprechende vorgespannte Gleichrichter enthält, denen das Signal aufgegeben wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kombinierungskreis zwei Summierungskreise enthält, von denen jeder die Ausgangsspannungen der vorhergehenden Spannungsteilerstufen summiert,

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sowie einen Subtraktionskreis, der die beiden gebildeten Spannungssummen voneinander abzieht.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Subtraktionskreis einen Transformator enthält.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsteiler aus Spannungsteilenden Widerständen bestehen,

ίο von denen jeweils ein Teil mit den Additionskreisen verbunden ist, die ihrerseits gleichfalls durch Widerstände dargestellt werden.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Spannungsteilerwiderstände über eine Mehrzahl von Blockkondensatoren die am Belastungswiderstand entstehende, dem Signal entsprechende Spannung zugeführt wird.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwindung des den Subtraktionskreis bildenden Transformators beiderseits mit je einem der Additionswiderstände verbunden ist, deren andere Klemmen zusammengeführt sind.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit den beiden Additionswiderständen je eine Entladungsröhre verbunden ist, aus denen die Ausgangsspannung aus der Anode bzw. aus der Kathode entnommen wird.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Abschneider, der die an den Belastungswiderständen in Abhängigkeit von der Signalspannung entstehenden Spannungen bei vorbestimmten Pegeln abschneidet und die abgeschnittenen Spannungen dem Spannungsteiler zuführt.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschneidekreis aus einem vorgespannten Gleichrichter besteht.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß amplitudenmodulierte Impulse den vorgespannten Gleichrichtern zugeführt werden, von denen sie an jeweils zugeordnete Kombinierungskreise gelangen, die derart auf die einzelnen Spannungsamplituden ansprechen, daß an ihren Ausgängen eine Umsetzung der amplitudenmodulierten Impulse in eine binäre Impulscodemodulation erfolgt.

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mit jedem Kombinierungskreis eine Mehrzahl von Verzögerungsgliedern verbunden ist, die in einem weiteren Kombinierungskreis zusammengeführt werden, der für jeden amplitudenmodulierten Eingangsimpuls eine der Eingangsamplitude entsprechende Codegruppe in zeitlicher Aufeinanderfolge erzeugt.

14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Quelle aufeinanderfolgender Schlüsselimpulse, von denen jede Folge mit einem amplitudenmodulierten Eingangsimpuls verknüpft ist.

15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Folge von Impulsen ein dieser Folge entsprechender Impuls auf den zugeordneten Kombinierungskreis gegeben wird, so daß die Kombinierungskreise in zeitlicher Folge geöffnet werden.

16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch einen Mischkreis, der die Ausgangsspannungen der Kombinierungskreise derart zusammenfaßt, daß für jeden amplitudenmodulierten Eingangsimpuls eine Gruppe von modulierten Binärcodeimpulsen erzeugt wird, deren einzelne Glieder zeitlich aufeinanderfolgen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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