PL48468B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 20.VII. 1961 Holandia Opublikowano: 5. X. 1964 48468 KI. 21 a1 36/12 MKP h 03 k r$/GD UKD BIBLIOTEKA IU rzedu PcterHoweco' Wlasciciel patentu: N.V. Philips'Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Holandia) Uklad teletransmisyjny do przesylania sygnalów przy pomocy kodowanej modulacji impulsów Wynalazek dotyczy ukladu teletransmisyjnego do przesylania sygnalów przy pomocy kodowanej modulacji impulsów, oraz nadajnika i odbiornika stasowanego w tym celu, przy czym nadajnik po¬ siada modulator kodowania impulsów dolaczony do generatora impulsów, a impulsy wyjsciowe tego modulatora sa wysylane do odbiornika wchocLzacego w sklad calego ukladu i jednocze¬ snie sa one doprowadzane do obwodu porównaw¬ czego, zawierajacego odbiornik miejscowy, dla wytworzenia napiecia porównawczego, które razem z przesylanym sygnalem steruje obwodem róznicowym w celu uzyskania napiecia róznico¬ wego, które steruje w modulatorze kodowania transmisje impulsów pochodzacych z generatora impulsów.Wspomniany sposób modulacji jest znany pod nazwa modulacji delta i jest opisany na przy¬ klad w belgijskim opisie patentowym 489.207.Przy stosowaniu kodowanej modulacji impul¬ sów w ogóle, a wiec takze przy modulacji delta, wskutek kwantowania amplitud powstaja rózni¬ ce miedzy napieciem sygnalu odtworzonym po stronie odbiorczej a pierwotnym napieciem sygnalu, które to odchylenia powoduja powsta¬ wanie tzw. sziumów kwantowania. Szumy'te dzia¬ laja szczególnie zaklócajaco przy sygnalach o ma¬ lym napieciu lub przy niskim poziomie sygnalu, przy czym ze wzgledu na kwantowanie amplitu¬ dy, przenoszenie sygnalów, o niskich napieciach jest niedokladne.Przy wzroscie czestotliwosci impulsów w "urza¬ dzeniu 'dla modulacji delta wzrasta dokladnosc odtwarzania a maleje moc szumów kwantowania 5 w obszarze czestotliwosci sygnalu, przy czym jak to zostalo dowiedzione, nastepuje to proporcjo¬ nalnie do trzeciej potegi maksymalnej czestotli¬ wosci impulsów tak, ze przy transmisji o wyso¬ kiej jakosci, konieczne sa bardzo wysokie czesto- 10 tliwosci powtarzania impulsów a tym samym szersze pasmo przenoszenia. Tak na przyklad aby spelnic zalecenia CCITT stawiane zwyklym polaczeniom telefonicznym odnosnie jakosci prze* noszenia sygnalu rozmownego, konieczna jest 15 maksymalna czestotliwosc impulsów wieksza od 120 kHz.Wynalazek ma na celu stworzenie ukladu transmiisyjneigo omawianego rodzaju wraz z stosowanym w nim nadajnikiem i odbiornikiem, 20 przy czym oprócz wyja/tkowo prostej budowy osiaga sie znacznie dokladniejsze odtwarzanie przenoszonego sygnalu oraz znaczne zmniejsze¬ nie szumu kwantowania.Urzadzenie wedlug wynalazku charakteryzuje 25 sie tym, ze uklad nadajnika posiada dodatkowo generator napiecia zasilany transmitowanymi sy¬ gnalami, którego napiecie wyjsciowe jesit dopro¬ wadzane, jako napiecie sterujace do modulatora kodowania, podczas, gdy w odbiorniku miejsco- 30 wym oraz w odbiorniku wspólpracujacym z na- {48468 dajnikiem, kodowane impulsy wysylane z modu¬ latora kodowania impulsów sa przyporzadkowane modulatorowi impulsów, przy czym energia za¬ warta w doprowadzonych kodowanych impul¬ sach jest modulowana w modulatorze impulsów przez wygladzona skladowa stala napiecia, po¬ brana z filtru wygladzajacego, do którego docho¬ dza przesylane kodowane impulsy.Zastosowanie srodków wedlug wynalazku daje w skutku to, ze przy wyjatkowo niskiej czesto¬ tliwosci impulsów np. przy 40 kHz uzyskuje sie jakosc transmisji odpowiadajaca zaleceniom CCITT dla zwyklych polaczen telefonicznych.Modulator impulsów majacy za zadanie modu¬ lacje energii zawartej w doprowadzonych kodo¬ wanych impulsach, jest zbudowany w postaci modulatora amplitudy impfulsów, mozna jednak w tym celu zastosowac równiez modulacje szero¬ kosci impulsów.Wynalazek i jego zalety zostana wyjasnione na podstawie rysunku.Fig. la i Ib przedstawiaja \iklsó blokowy na¬ dajnika i odbiornika pracujacych na zasadzie modulacji delta wedlug wynlazku, fig. 2 i 3 — przebiegi czasowe dla wyjasnienia urzadzen przedstawionych na fig. la i Ib, fig. 4 i 5 — szcze¬ góly nadajnika i odbiornika dla modulacji delta wedlug wynalazku, wykonanych w oparciu o tranzystory, a fig. 6 przedstawia charakterystyke pradowo-napieciowa dla wyjasnienia ukladu na¬ dajnika przedstawionego' na fig. 4.W nadajniku z modulacja delta, którego uklad blokowy jest przedstawiony na fig. la, sygnaly rozmowne pochodzace z mikrofonu 1 przechodza przez filtr 2 o pasmie przepuszczania zawartym miedzy 3O0 i 3400 Hz oraz przez wzmacniacz nis¬ kiej czestotliwosci 3 i dochodza do ukladu róz¬ nicowego 4.Do ukladu róznicowego 4 dochodzi poza tym przez linie 5 sygnal porównawczy z miejscowego odbiornika 6, dla wytworzenia sygnalu róznico¬ wego, który steruje modulator kodowania 8 do¬ laczony do generatora impulsów^ 7. Sposób otrzy¬ mywania sygnalu porównawczego zostanie opisa¬ ny dalej. Generator impulsów 7 dostarcza jedna¬ kowo od siebie odlegle impulsy o czestosci po¬ wtarzania wiekszej o pewien wspólczynnik niz najwyzsza przenoszona czestotli^psc sygnalu roz¬ mownego.W zaleznosci od biegunowosci napiecia ukla¬ du róznicowego 4, na wyjsciu modulatora kodo¬ wania 8, wystepuja impulsy pochodzace z gene¬ ratora impulsów 7, lub tez sa cne tlumione, a otrzymany w ten sposób ciag impulsów kodowanych jest doprowadzony do regenera¬ tora impulsów 9 dla wyeliminowania zmian amplitudy, czasu trwania, ksztaltu fali lub chwili wystepowania impulsów, które to zmiany powstaja w modulatorze kodowania 8. Regene¬ racja nastepuje na przyklad przez zastapienie doprowadzanych impulsów przez impulsy pocho¬ dzace bezposrednio z generatora impulsów 7.Zregenerowane impulsy, po zmodulowaniu cze¬ stotliwoscia nosna, sa wysylane przez linie 10 do odbiornika przedstawionego na fig. Ib wspólpra¬ cujacego z nadajnikiem, a poza tym dochodza do odbiornika miejscowego 6 w obwodzie po¬ równawczym, który posiada uklad calkujacy czestotliwosci sygnalu 11, i posiada stala czasu s na przyklad 0,01 sek.Na wyjsciu odbiornika miejscowego 6 powsta¬ je wymienione wyzej napiecie porównawcze, któ¬ re przez linie 5 jest doprowadzone do . ukladu róznicowego 4. l0 Opisany obwód ma tendencje do' obnizania na- pieoa róznicowego do zera, przez co sygnal po¬ równawczy pobierany z odbiornika miejscowego 6 w ukladzie porównawczym jest ilosciowym przyblizeniem sygnalu wejsciowego. 15 Inaczej mówiac, tak jak to widac z przebiegu czasowego sygnal porównawczy drga wokól sy¬ gnalu wejsciowego, przy czym rytm tych drgan zalezy od czestotliwosci powtarzania impulsów.Nalezy zauwazyc, ze przy modulacji delta kodo- 20 wane impulsy przedstawiaja zawsze nie chwilowa wartosc przenoszonego sygnalu lecz róznice mie¬ dzy ta chwilowa' wartoscia sygnalu oraz wartosc cia chwilowa ja poprzedzajaca, pobierana z sygnalu porównawczego. Wzorzec impulsowy ko- 25 dowanych impulsów przedstawia w ten sposób krawedz sygnalu.Fig. Ib przedstawia odbiornik zastosowany do wspólpracy z nadajnikiem wedlug fig. la. Impul¬ sy dochodzace przez linie 12, które moga byc 30 znieksztalcone, sa zastapione w regeneratorze impulsów 13 przez impulsy wytworzone na miej¬ scu, przy czym regenerator impulsów 13 jest do¬ laczony do miejscowego generatora impulsów 14 zsynchronizowanego z generatorem impulsów w 35 nadajniku. Te zregenerowane impulsy sa dopro¬ wadzane do ukladu 15 calkujacego czestotliwosci sygnalu (Odpowiednio do ukladu calkujacego od¬ biornika miejscowego w ukladzie porównawczym nadajnika, przez co na wyjsciu ukladu 15 wy- 40 stepuje sygnal odpowiadajacy sygnalowi po¬ równawczemu w nadajniku. Sygnal przechodzi nastepnie przez filtr dolnoprzepustowy 16 prze¬ puszczajacy zadane pasmo czestotliwosci roz¬ mownych i tlumiacy wyzsze czestotliwosci, a na- 45 stepnie przez wzmacniacz niskiej czestotliwosci 17 polaczony z urzadzeniem odtwarzajacym 18.Dla wyjasnienia dzialania opisanego ukladu teleftramsmisyjnego na fig. 2 sa przedstawione przebiegi czasowe. Na fig. 2a krzywa a przed- 50 stawia transmitowany sygnal rozmowny w skali woltowej, przy czym piloksztaltna krzywa b drgajaca wokól krzywej a przedstawia napiecie porównawcze na wyjsciu ukladu calkujacego 11.Za kazdym razem, gdy napiecie porównawcze 55 b w chwili zaistnienia impulsu pochodzacego z generatora impulsów 7 jest mniejsze od przesy¬ lanego sygnalu a, tzn. gdy wystapi dodatnie na¬ piecie róznicowe, modulator kodowania 8 prze¬ puszcza jeden impuls, który po regeneracji im- 60 pulsów jest doprowadzany przez linie 10 do wspólpracujacego odbiornika a oprócz tego jest doprowadzony na wejscie odbiornika miejsco¬ wego 6, przez co napiecie na wyjsciu calkujace¬ go ukladu 11 wzrasta o pewna stala wartosc. W 65 nastepnym okresie czasu napiecie calkujacego5 48 468 6 i ukladu 11 maleje zgodnie z przebiegiem pilo- ksztaltnym, przy czym. w zaleznosci od tego czy napiecie róznicowe bedzie mialo kierunek do¬ datni czy ujemny, przy wystapieniu nastepne¬ go impulsu z generatora impulsów 7, impuls ten zostanie przepuszczony przez modulator kodowa¬ nia 8 lub stlumiony. W ten sposób w ukladzie calkujacym 11 powstaje napiecie b posiadajace przebieg pilokszitaltny, nakladajace sie na napie¬ cie rozmowne i tworzace w ten sposób jego przyblizenie.Fig. 2b przedstawia pelnymi liniami impulsy konieczne do powstawania krzywej przyblizonej lub napiecia porównawczego, natomiast impulsy pochodzace z generatora impulsów 7 tlumione przez modulator kodowania 8 ze wzgledu na brak dodatniego napiecia róznicowego, sa zazna¬ czone na fig. 2b linia przerywana.Dla uwidocznienia zachowania sie niniejszego urzadzenia w przypadku sygnalu o malych na¬ pieciach a tym samym w przypadku sygnalu o niskim poziomie, na fig. 3 sa przedstawione przebiegi czasowe odpowiadajace przebiegom fig. 2, przy czym krzywa a' przedstawia przeno- sizony sygnal, który rózni sie od napiecia roz¬ mownego a z fig. 2a jedynie amplituda. Ampli¬ tuda napiecia rozmownego a' jest znacznie mniej¬ sza i stanowi np. jedna dziesiata napiecia roz¬ mownego z fig. 2a. Napiecie rozmowne a' jest przedstawione w skali dziesiatych czesci wolta, tzn. ze napiecie rozmowne zostalo tu uwidocznio¬ ne w skali dziesieciokrotnej w porównaniu do napiecia rozmownego a z fig. 2a, podobnie jak napiecie porównawcze b', uzyskiwane przez cal¬ kowanie ciagu impulsów. Fiig. 3b przedstawia przenoszony ciag impulsów.Wskutek kwantowania amplitudy zmniejsza sie dokladnosc przyblizenia napiecia rozmownego a' dla malej amplitudy z powodu napiecia po¬ równawczego b'. W szczególnosci fragmenty na¬ piecia roizmównego lub samo napiecie rozmowne ponizej wartosci progowej, nie beda transmito¬ wane. Przerywana krzywa c' na fig. 3a przedsta¬ wia przykladowo skladowa niskiej czestotliwosci calkowanego ciagu impulsów, która jak to widac z fig. 3a, stanowi malo dokladne przyblizenie sy- gmalu rozmownego a'. Poza tym przy napieciu rozmownym o malej amplitudzie szum kwanto¬ wania daje szczególnie duze zaklócenia. Szum ten jest niezalezny od napiecia rozmownego i w swej wartosci bezwzglednej jest staly, tzn. ze stosunek miedzy napieciem rozmownym i szu¬ mem kwantowania maleje, gdy maleja amplitu¬ dy napiec [rozmownych.Oba zjawiska szczególnie zaklócajace w wy¬ padku malych amplitud napiecia rozmownego, tzn. niedokladnosc odtwarzania i malejacy sto¬ sunek miedzy napieciem rozmownym a szu¬ mem kwantowania, w przypadku przeprowadze¬ nia wynalazku ulegaja celowo zmniejszeniu, gdyz urzadzenie jest wyposazone w generator napiecia dajacy okreslony poziom napiecia, za¬ silany przez transmitowane sygnaly rozmowne i skladajacy sie z detektora 19 oraz wlaczonego za nam filtru dolnoprzepustowego 20 o czesto¬ tliwosci granicznej np. 50 Hz., a napiecie wyjsciowe tego generatora jako napiecie steru- ^ jace jest doprowadzone przez uklad róznicowy 4 do modiulatora kodowania 8, przy czym w od- 5 biorniku miejscowym 6 kodowane impulsy wy¬ sylane z modulatora 8 przy pomocy generatora impulsów 9, sa doprowadzane do modulatora impulsów 21, w którym energia doprowadzanych kodowanych impulsów, jest modulowana wy- JLO gladzona skladowa napiecia stalego pobierana z filtru wygladzajacego 22 do którego dochodza' transmitowane kodowane impulsy. W przedsta¬ wionym urzadzeniu modulator impulsów 21 jest wykonany jako modulator amplitudy impulsów 15 natomiast poziom napiecia z generatora napiecia 19, 20 jest doprowadzony do ukladu róznicowego 4.Jezeli w opisanym urzadzeniu zamiast sygnalu rozmownego do modulatora kodwania przylozyc napiecie pradu stalego w postaci napiecia o 20 okreslonym poziomie, przy czym chwilowo po-* mija sie modulator amplitudy impulsów 21, to po¬ dobnie jak w wypadku sygnalu rozmownego obwód bedzie dazyl do obnizenia napiecia rózni¬ cowego do zera. Tym samym obwód ten dazy do 25 tego, aby napiecie pradu stalego pobierane z od¬ biornika miejscowego 6 uwarunkowane srednia skladowa napiecia pradoi stalego doprowadzo-r nych kodowanych impulsów, uczynic równym doprowadzanemu napieciu stalemu, tzn., ze przy 30 doplywie napiecia pradu stalego liczba kodowa^ nych impulsów przepuszczonych przez modula¬ tor kodowania 8 a wiec gestosc impulsów, be¬ dzie sie samoczynnie ksztaltowac tak, ze róznico¬ we napiecie pradu stalego bedzie w praktyce 35 równe zeru.Na wyjsciu filtra wygladzajacego 22 powstaje, przez wygladzenie wysylanych kodowanych impulsów, stale napiecie, które sklada sie ze skladowej stalej zaleznej od gestosci impulsów 40 w wypadku braku napiecia z generatora napie¬ cia 19, 20, oraz ze skladowej napiecia pradu stalego zmieniajacej sie wraz z poziomem napie¬ cia, która moduluje w modulatorze amplitudy impulsów 21 amplitudy kodowanych impulsów 45 doprowadzonych do ukladu calkujacego 11, przy czym przedstawiony obwód dazy tak jak i przed tern do tego aby napiecie porównawcze oitirzymane przez wygladzenie kodowanych impulsów, któ¬ rych gestosc i amplituda jest przy tym zmieniana, 50 bylo równe doprowadzanemu napieciu pratki stalego. Aby zapewnic to, zeby napiecie wyjscio¬ we filtru 22 nadazalo za zmianami poziomu, czestotliwosc graniczna filtru 22 jest co najmniej równa czestotliwosci granicznej filtru wyjscdow^e- 55 go 20 generatora napiecia 19, 20. Czestotliwosc graniczna filtru 22 wynosi np. 100 Hz a filtru wyjsciowego 20 generatora 19, 20 np. 50 Hz. W ten sposób w przedstawionym urzadzeniu zmiana napiecia pradu stalego doprowadzanego, do mo¬ no dulatora kodowania jest kompensowana przez zmiane gestosci wraz ze zmiana amplitudy ko¬ dowanych impulsów doprowadzanych 'do ukladu calkujacego 11. Dla osiagniecia transmisji o naj¬ lepszej jakosci jest korzystnym aby zmiane po- 65 ziomu napiecia wyrównywac glównie przez zmia-48468 8 ne amplitudy kodowanych impulsów doprowa¬ dzanych do calkujacego ukladu 11, tzn. nalezy troszczyc sie o to, aby amplituda tych impulsów byla w praktyce proporcjonalna do napiecia wyjsciowego generatora napiecia 19. Osiaga sie to w ten prosty sposób, ze do modulatora ampli¬ tudy impulsów 21 przez linie 23 doprowadzane jest dodatkowo stale napiecie odniesienia, okre¬ slonej wielkosci, sluzace jako napiecie modulu¬ jace, które w tym celu przede wszystkim przypo¬ rzadkowane jest napieciu wyjsciowemu filtra 22 w urzadzeniu dodajacyim 24. Wielkosc napiecia odnie¬ sienia tak jest ustalona, ze przy braku sygnalu roz¬ mownego w modulatorze amplitudy impulsów, amplituda kodowanych impulsów jest zreduko¬ wana np. do 5%. Przy zmianie poziomu napiecia amplituda kodowanych impulsów pobieranych z modulatora impulsów 21 zmienia sie w praktyce proporcjonalnie do poziomu napiecia, przy czym wystepuje równiez zmiana gestosci impulsów, która w czasie*' nieobecnosci sygnalu rozmownego jest ustalana przez napiecie nastawiania prze¬ chodzace ze zródla napiecia pradu stalego 25 i doprowadzane do ukladu róznicowego 4, w ten sposób, ze gestosc impulsów stanowi trzy dzie¬ siate gestosci jaka istnieje przy maksymalnej czestosci powtarzania impulsów.Fig. 2c i 3c przedstawiaja sygnaly rozmowne zaznaczone na fig. 2a i 3a jako a i a', w skalach rózniacych sie od siebie dziesieciokrotnie. Fig. 2c przedstawia napiecie sygnalu a w woltach, a fig. 3c przedstawia napiecie sygnalu a' w dzie¬ siatych czesciach wolta. Gdy w tym urzadzeniu zmniejszac stopniowo poziom sygnalu rozmowne¬ go a z fig. 2a az do dziesieciokrotnie mniejszego poziomu sygnalu rozmownego a\ to na skutek zmniejszenia sie stalego napiecia wyjsciowego generatora napiecia 19, '20 jak to bylo wyjasnio¬ ne, zmniejsza sie srednia gestosc wysylanych ko¬ dowanych impulsów a tym samym równiez stale napiecie wyjsciowe filtru wygladzajacego 22.Zmiana napiecia pradu stalego powoduje, ze amplituda kodowanych impulsów, pobieranych z modulatora amplitudy impulsów 21, maleje w praktyce proporcjonalnie do joziomu napiecia.Tak wiec przy transmisji sygnalu rozmownego a' z fig. 3c amplituda (kodowanych impulsów dopro¬ wadzanych do/ukladu calkujacego 4l jest prakty¬ cznie dziesieciokrotnie mniejsza niz przy tran¬ smisji sygnalu rozmownego a przedstawionego na fig. 2.Na fig. 3c i 2c napiecia porównawcze otrzymy¬ wane przez calkowanie kodowanych impulsów, których amplituda dla sygnalu a1 jest 'dziesiecio¬ krotnie mniejsza od amplitudy sygnalu a, sa za¬ znaczone przez krzywa e' wzglednie e. Z krzy¬ wych tych widac natychmiast, ze zastosowanie srodków wedlug wynalaziknj; pozwala otrzymac znacznie dokladniejsze przyblizenie sygnalu roz¬ mownego a{ o malej amplitudzie w rjóstaci na¬ piecia porównawczego e', niz w znarrych urza¬ dzeniach (porównaj krzywa b' z ft^. r3a). Do¬ kladnosc przyblizenia sygnalu rozmownego a i a* przez odpowiednie napiecia (porównawcze e i e', iest w znacznjnn stopniu niezalezna ód ampli¬ tudy sygnalu rozmownego jak to widac z fig. 2c i 3c, a to na skutek dopasowania amplitudy ko¬ dowanych impulsów doprowadzanych do ukladu calkujacego, do poziomu sygnalu rozmownego. 5 Na fig. 2d i 3d sa zaznaczone przesylane kodo-* wane impulsy, które w urzadzeniu wedlug wy¬ nalazku zawieraja dwie informacje przesylanego sygnalu rozmownego. Srednia gestosc impulsów przedstawia- soba poziom a obecnosc lub nie- io obecnosc kodowanych impulsów przedstawia so¬ ba przebieg sygnalu rozmownego, przez co prze¬ sylane sygnaly mozna odtworzyc z duza doklad¬ noscia.W odbiorniku przedstawionym na fig. Ib, 15 wspólpracujacym z opisanym nadajnikiem, obie cechy informacji przesylanego ciagu impulsów sa przetwarzane w ten sam sposób, jak w od¬ biorniku miejscowym zawartym w nadajniku, co w rezultacie pozwala na ponowne uzyskanie 20 przesylanego sygnalu rozmownego. Zregenerowa¬ ne impulsy pochodzace z regeneratora impulsów 13, sa doprowadzane do modulatora amplitudy impulsów 26 a pcnadto do filtru wygladzajacego 27 którego napiecie wyjsciowe, po dodawaniu w 25 ukladzie 28 do stalego napiecia odniesienia przy¬ chodzacego z linii 29, stanowi napiecie modulu¬ jace w modulatorze amplitudy impulsów 26.Impulsy wyjsciowe modulatora 26 o modulowa¬ nej amplitudzie, po zcalkcwaniu w ukladzie cal- 30 kujacym 15 i wygladzeniu w filtrze dolnoprze- pustowym 16 doprowadzane sa przez wzmacniacz niskiej czestotliwosci 17 do urzadzenia odtwa¬ rzajacego. Z fig. 2c i 3c widac, ze przenoszone sygnaly a i a' sa odtworzone z duza dokladnosc 35 cia niezaleznie od .poziomu.Zastosowanie srodków wedlug wynalazku po¬ prawia znacznie nie tylko dokladnosc odtwarza¬ nia lecz takze w wypadku sygnalów o mniejszej amplitudzie ulega zmniejszeniu zaklócajace dzia- 40. lanie szumu kwantowania. Przy niskim poziomie sygnalu zmniejsza sie mianowicie proporcjonal¬ nie amplituda kodowanych impulsów a tym sa¬ mym i szum kwantowania. Przy transmisji sy¬ gnalu rozmownego a' z fig. 3c, amplituda kodo- 45 wanych impulsów powstajacych w modulatorze amplitudy* impulsów 26 jest dziesieciokrotnie mniejsza niz przy sygnale rozmownym a z fig. 3a, oznacza to, ze amplituda szumu kwantowania przy przenoszeniu sygnalu rozmownego o4 50 zmniejszyla sie dziesieciokrotnie, a tym samym moc zmniejszyla sie stukrotnie.Przy zachowaniu wszystkich zalet transmisji przy pomocy kodowanych impulsów, ulegaja zmniejszeniu jej wady wynikajace z konieczne- 55 ©o, w wypadku taikiej transmisji, kwantowania amplitudy i zwiazanego z tym zaklócajacego dzialania szumu kwantowania, a takze zmniejsza sie znacznie niedokladnosc odtwarzania. Przy za¬ stosowaniu srodków wedlug wynalazku, uzyskuje 60 sie znaczna poprawe jakosci transmisji wynosza¬ ca wiecej niz 25db, co odpowiada wymaganiom CCITT odnosnie jakosci polaczen telfonicznych, przy uzyciu foatfdzo niskich maksymalnych cze¬ stotliwosci powtarzania impulsów rzedu 40 kHz, 65 które to wymagania w przypadku znanych urza-/ 48 9 dzen modulacji delta moga byc spelnione dopiero przy czestotliwosci powtarzania impulsów wiek¬ szej od 120 kHz. Zaskakujaca jest równiez prostota sroidków potrzebnych do uzyskania tej znacznej poprawy tak, ze ne pod wzgledem iteclinicznym i naukowym, na¬ daje sie doskonale do zastosowania praktycznego.Oprócz opisanej powyzej znacznej poprawy ja¬ kosci cechujacej modulacje kodowana, omawiane urzadzenie umozliwia w prosty sposób uzyskanie optymalnych wariunków transmisji w calym pa¬ smie czestotliwosci, niezaleznie od czestotliwosci rozmownej przez doprowadzenie sygnalów roz¬ mownych, poprzez uklad rózniczkujacy lub opózniajacy 30, do generatora napiecia 19, oo tlumaczy sie w ten sposób, ze przy modulacji delta wysylane kodowane impulsy charakteryzuja nachylenie przenoszonego sygnalu. Opisane urza¬ dzenie daje w ten sposób znaczna poprawe ja¬ kosci wynoszaca wiecej niz 30 db. co zostalo po¬ twierdzone pomiarami.Nalezy zauwazyc,, ze zamiast polaczenia gene¬ ratora napiecia 19, 20 z ukladem róznicowym 4, mozna zastosowac wlaczenie generatora w injnym punkcie w obwodzie miedzy wyjsciem modula¬ tora amplitudy 21 a wejsciem modulatora kodo¬ wania 8, co odnosi" sie równiez do napiecia na¬ stawiania ze zródla napiecia pradu stalego 25. Ze wzgledów praktycznych korzystne jest, gdy ge¬ nerator napiecia 19, 20 jest polaczony bezposre¬ dnio z wejsciem calkujacego ukladu 11, co na fig. la jest zaznaczone linia przerywana.Na fig. 4 jest przedstawiony nadajnik dla mo¬ dulacji delta wedlug wynalazku, wykonany przy zastosowaniu tranzystorów.Nadajnik zawiera modulator kodowania 31 do którego zacisku wejsciowego 32 sa doprowadzo¬ ne impulsy w jednakowych odstepach pochodza¬ ce z generatora impulsów, a ponadto posiada ge¬ nerator impulsów 33, obwód porównawczy z ukladem calkujacym 34 i ukladem róznicowym 35, który przy tym wykonaniu posiada opornosc 36, do której przez transformator 37 doprowa- . dzone sa transmitowane sygnaly rozmowne, a przez linie 38 sa doprowadzone napiecia porów¬ nawcze.Napiecie róznicowe jest dodawane ze stalym napieciem nastawiania w stopniu tranzystoro¬ wym, zawierajacym dwa tranzystory 39, 40 ze wspólna opornoscia emitera 41, przy czym do bazy transformatora 39 jest doprowadzone na¬ piecie róznicowe a do bazy tranzystora 40 na¬ piecie nastawiania które jest pobierane z dziel¬ nika napiecia 42 wlaczonego miedzy zaciski 43, 44 zródla napiecia zasilajacego.Dla sterowania modulatora kodowania 31 ko¬ lektory dwóch tranzystorów 45, 46 wlaczonych jako wzmacniacze nieliniowe sa dolaczone do baz tworzac uklad relaksacyjny o. dwóch polo¬ zeniach równowagi, przy czym kolektory i bazy -obu tranzystorów sa polaczone ze soba na krzyz, poprzez opornosc, a emitery sa dolaczone do wspólnej opornosci emitera 41.Na kolektorach tranzystorów 39, 40 wystepuje przeciwsobne napiecie wyjsciowe, przy czym w 468 10 zaleznosci od biegunowosci róznicy napiecia mie¬ dzy napieciami na kolektorach, przewodzi prad albo tranzystor 45 albo 'tranzystor 46, natomiast z kolektora tranzystora 46 jest pobierane przez s opornosc 48 napiecie sterujace dla modulatora kodowania 31, Modulator kodowania zawiera dwa tranzystory 49, 50 polaczone szeregowo, miedzy którymi wló¬ czone, jest pierwotne -uzwojenie transformatora io 51, przy czym do bazy tranzystora 50 sa do¬ prowadzone z generatora impulsów, impulsy o stalym odstepie i ujemnej biegunowosci, które nie sa jednak przenoszone przez transformator 51, gdy tranzystor 49 jest przewodzacJ 15 wskutek dodatniego napiecia sterujacego jJrzy- lozonego do jego bazy. Gdy jecLnak przez opor¬ nosc 48 do bazy tranzystora 49 zostanie przylo¬ zone napiecie dodatnie wzgledem jego emitera, to impulsy wystepujace na bazie tranzystora 50 20 wystapia wzmocnione na transformaitorze¦¦-¦ 51 i przez diode 52 dzialajaca jako uklad wartosci progowej, sa one doprowadzcne do generatora impulsów 33.Generator impulsów 33 zawiera tranzystory 53, 25 54 sprzezone krzyzowo, polaczone w uklad gene¬ ratora drgan relaksacyjnych. Obwody kolekto¬ rowe tranzystorów 53, 54 zawieraja opornosci 55, 56. Baza tranzystora 54 jest sprzezona kondensa¬ torem 51 z kolektorem tranzystora 53, a baza 30 tranzystora 53 jest sprzezona 'dzielnikiem na¬ piecia 57, 58i 59 bezposrednio z kolektorem tran¬ zystora 54. Emitery obu tranzystorów 54, 53 sa dolaczone do napiecia polaryzujacego, pochodza¬ cego z diody Zenera 60, natomiast baza tranzy- 35 stora 54 jest dolaczona przez opornosc 61 do ujemnego zacisku 43 zródla napiecia zasilajace¬ go tak, ze jest /pewne, iz w stanie spoczynko¬ wym tranzystor 54 przewodzi prad a tranzystor 53 jest zablokowany. 40 Sposób dzialania opisanego urzadzenia z dwo¬ ma krzyzowo sprzezonymi tranzystorami * 53, 54 jest znany tak, ze nie wymaga dalszych wy¬ jasnien. Za kazdym razem, gdy na bazie tranzy¬ stora 53 wystapi przez transformator 51 impuls 4g o ujemnej biegunowosci, regenerator impulsów przechodzi w swoje polozenie robocze, przy czym tranzystor 53 jest przewodzacy a tranzystor 54 zablokowany. Stan ten utrzymuje sie tylko przez czas okreslony jstala czasowa obwodu utworzone¬ go go przez kondensator 51, opornik 56 i opornik 61, po czym opisany obwód powraca ponownie do polozenia spoczynkowego. Zregenerowane impulsy pobrane z regeneratora impulsów 33 sa doprowadzone do dalszej transmisji do tranzy- stora 62 wlaczonego jako wzmacniacz wyjsciowy i posiadajacy zacisk wyjsciowy 100, a poza tym sa doprowadzone do odbiornika miejscowego znajdujacego sie w obwoclzie porównawczym.Impulsy regeneratora uzyskiwane z opornosci 55 60 sa doprowadzone przez opisany ponizej tranzy¬ stor 64 do tranzystora 65, który w obwodzie ko¬ lektora posiada uklad calkujacy 34 dla wytwa¬ rzania napiecia porównawczego, które < przez przewód 3.8 jest doprowadzone do ukladu rozni¬ es cowego 36. Zastosowany uklad calkujacy jest* te-ii go rodzaju oo uklad opisany szczególowo w bry¬ tyjskim opisie patentowym 691.824. Zawiera on polaczenie kaskadowe pierwszego ukladu calku¬ jacego 66 o stalej czasowej równej prawie jedne¬ mu okresowi najnizszej czestotliwosci rozmow¬ nej, oraz drugiego ukladu calkujacego 67 o zna¬ cznie mniejszej stalej czasowej, który calkuje czestotliwosci impulsów.Jak to opisano na podstawie fig. la, z oma¬ wianego obwodu sa pobierane impulsy kodowa¬ nej modulacji, przy czym ich wystepowanie lub ich -brak jest uwarunkowany biegunowoscia róznicy napiecia miedzy sygnalem rozmownym i sygnalem porównawczym. Gestosc wysylanych kodowanych impulsów moze byc regulowana przez napiecie nastawiania, które przez dzielnik napiecia 42 jest doprowadzane do bazy tranzy¬ stora 40.Dla poprawienia jakosci 'transmisji, opisany nadajnik pracujacy przy uzyciu modulacji delta, zawiera poza tym genrator napiecia 68 zasila¬ ny przez uklad rózniczkujacy transmitowanymi sygnalami, a ponadto zawiera filtr wygladzaja¬ cy $9 dia wygladzenia kotlowanych impulsów, oraz modulator ampditudy impulsów 70, które to elementy zostana ponizej kolejno opisane.W omawianym urzadzeniu sygnaly rozmowne .doprowadzone do transformatora 37, dochodza do generatora 68 przez uklad rózniczkujacy utworzony przez kondensator 71 i opornik 72 o stalej czasowej na przyklad 10-4 sek. Genera¬ tor napiecia 68 warunkujacy poziom napiecia, jest utworzony przez wzmacniacz tranzystoro¬ wy 74, którego obwód kolektora jest sprzezony z prostownikiem w ukladzie przeciwsobnym o dwóch elementach prostowniczych 75 i 76 i filtrze wyjsciowym 77, przy czym napiecie wyjsciowe (tego generatora 68 jest doprowadzone przez tranzystor 65 do obwodu wyjsciowego ukladu calkujacego 34. Filtr wyjsciowy 77 pro¬ stownika skladajacy sie z opornosci i kondensa¬ tora, ma na przyklad czestotliwosc graniczna 50 Hz.Aby osiagnac napiecie pradu stalego zmienia¬ jace sie wraz z (gestoscia wysylanych kodowa¬ nych impulsów, w obwodzie kolektora wzmacnia¬ cza wyjsciowego 62 znajduje sie filtr wygladza¬ jacy 69 skladajacy sie z oporników i kondensa¬ torów, który posiada np. czestotliwosc graniczna 100 Hz. W opisanym urzadzeniu, na napiecie wyjsciowe filtru wygladzajacego 69 zostaja na¬ lozone przez diode 78 impulsy pobierane z gene¬ ratora impulsów 33, które sa doprowadzane do diody 78 przez kondensator 79. Ciag impulsów nalozony na napiecie wyjsciowe filtru wygladza¬ jacego 69, jest doprowadzony do tranzystora 64, który tak jest blokowany przez napiecie odnie¬ sienia wystepujace w obwodzie emitera, ze przy braku napiecia pochodzacego z generatora 68, przepuszczany zostaje tylko niewielki ulamek amplitudy impulsów doprowadzonych do tranzys¬ tora. Napiecie odniesienia jest pobierane z dio¬ dy Zeriera 80 polaczonej przez opornik 81 z ujemnym zaciskiem 43 zródla napiecia zasilaja¬ cego. 468 12 Dla wyjasnienia sposobu dzialania modulatora amplitudy impulsów na fig. 6 jest przedstawiona charakterystyka pradu kolektora Ic jako funkcja napiecia bazy Vb tranzystora 64 po czym Vz 5 oznacza napiecie blokujace wywolane przez dio¬ de Zenera 80. "Przy braku napiecia Vg z genera¬ tora napiecia 68 kodowane impulsy doprowadza¬ ne do tranzystora 64 sa w znacznej czesci tlu¬ mione, np. do 5%, co jest zaznaczone przez 10 impuls Ii natomiast gdy wystepuje napiecie Vg, to kodowane impulsy nakladaja sie na to napie¬ cie (porównaj impuls I2), wskutek czego prze¬ puszczona czesc kodowanegoo impulsu powieksza sie o wielkosc napiecia Vg. Na kolektorze tranzy- 15 stora 64 wystepuje wiec ciag kodowanych impul¬ sów, który, jak to jest wyjasnione na podstawie fig. la i jak to jest przedstawione na fig. 6, zmie¬ nia swa amplittude proporcjonalnie do amplitudy napiecia Vg a po dojsciu do ukladu calkujacego 20 34 dostarcza napiecia porównawczego stanowia¬ cego dokladne przyblizenie przenoszonego sy¬ gnalu rozmownego.Fig. 5 przedstawia tranzystorowy odbiornik wspólpracujacy z opisanym nadajnikiem. 25 Przy tym wykonaniu, zregenerowane impulsy doprowadzone do zacisków wejsciowych 82, 83 sa doprowadzone do^ ukladu zlozonego z konden¬ satora 84 i diody 85, który powoduje ze podsta¬ wa zregenerowanych kodowanych impulsów, po- 30 krywa sie z napieciem ujemnego zacisku 86 zródla zasilania. Otrzymane w ten sposób kodo¬ wane impulsy sa doprowadzone w ukladzie równoleglym do dwóch wzmacniaczy tranzysto¬ rowych 87, 88, przy czym obwód kolektora 35 wzmacniacza 88 zawiera filtr wygladzajacy 89 zlozony z oporników i kondensatorów, dla uzys¬ kania napiecia pradu stalego zmieniajacego sie z gestoscia impulsów. W sposób opisany na fig. 4, na napiecie wyjsciowe filtru 89 nakladaja sie 40 przez kondensator 91 i diode 90 kodowane impulsy pobrane ze wzmacniacza tranzystoro¬ wego 87, i sa doprowadzone do tranzystora 92, który jest blokowany przez napiecie odniesienia, czynne w obwodzie emitera. Podobnie jak w wy- 45 padku odbiornika miejscowego, w nadajniku . wedlug fig. 4 to napiecie odniesienia jest pobie¬ rane z diody Zenera 93, która przez opornik 94 jest polaczona z ujemnym zaciskiem 26 zródla zasilania. 50 W obwodzie kolektora tranzystora 92, jak to przedstawia fig. 6, wystepuja kodowane impulsy o modulowanej amplitudzie, które sa doprowa¬ dzane przez tranzystor 95 do ukladu calkujace¬ go 96, który jest wykonany w ten sam sposób co 55 uklad calkujacy 34 w odbiorniku miejscowym nadajnika.Napiecie wyjsciowe calkujacego ukladu 96 po wzmocnieniu niskiej czestotliwosci we wzmacnia¬ czu 97 jest doprowadzone przez filtr dolnoprze- 60 pustowy 98 do urzadzenia odtwarzajacego, a jak to jest przedstawione na fig. 1 i fig- 2 i 3 przez zastosowanie srodków wedlug wynalazku, uzy¬ skuje sie znaczna poprawe jakosci transmisji.Przy opisanym wykonaniu urzadzenia, aby 65 uzyskac bardzo dobra jakosc odtwarzania, nie48468 13 trzeba stawiac zadnych specjalnych wymagan wzgledem modulatorów amplitudy impulsów 2U 26 po stronie nadawczej i odbiorczej, o ile tylko charakterystyki obu tych modulatorów -21, 26 sa sobierówne. 5 Nalezy zauwazyc, ze zamiast modulatorów amplitudy impulsów 21, 26 wedlug fig. la i Ib, w urzadzeniu wedlug wynalazku mozna zastoso¬ wac równiez modulator czasu trwania impulsów który moze byc wykonany w znany sposób. W io tym celu kodowane impulsy wzbudzajace, moga byc na przyklad doprowadzone do jednostano- wego generatora drgan relaksacyjnych, przy czym napiecie wyjsciowe filtru wygladzajacego jest przylozone do generatora drgan relaksacyj- 15 nych, jako napiecie nastawiania. W tego rodza¬ ju urzadzeniach powstaja kodowane impulsy, których czas trwania zmienia sie zgodnie z po¬ ziomem napiecia, a .impulsy te, po zcalkowaniu w ukladzie calkujacym daja ten sam wynik 00 20 kodowane impulsy przy modulacji amplitudy w przypadku poprzednio omówionego wykonania.W koncu nalezy zauwazyc, ze srodki wedlug wynalazku moga byc zastosowane nie tylko w ukladach stosujacych modulacje delta, w któ- 25 rych przebieg transmitowanego sygnalu charak¬ teryzuje sie wystepowaniem lub brakiem kodo¬ wanych impulsów, lecz takze przy ukladach stosujacych modulacje delta, w których transmi¬ towany sygnal charakteryzuje sie impulsami o 30 róznej biegunowosci. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Uklad teletransmisyjny do przesylania sygna- 35 lów za pomoca kodowanej modulacji impul¬ sów, który w nadajniku posiada modulator kodowania dolaczony do generatora impul¬ sów, a impulsy wyjsciowe z tego modulatora sa wysylane do odbiornika wspólpracujacego 40 z nadajnikiem i oprócz tego sa doprowadzo¬ ne do obwodu porównawczego, zawierajacego odbiornik miejscowy, dla wytworzenia napie¬ cia porównawczego, przy czym napiecie po¬ równawcze wspólnie z przenoszonym sygna- 45 6. 14 lem steruje ukladem róznicowym dla uzyska¬ nia napiecia róznicowego, które steruje prze¬ noszeniem impulsów pochodzacych z genera¬ tora impulsów, znamienny tym, ze uklad na¬ dajnika posiada dodatkowy generator napie¬ cia (19, 20) zasilany przenoszonymi sygnala¬ mi, którego napiecie wyjsciowe jest doprowa¬ dzone do modulatora kodowania ,(8) jako na¬ piecie sterujace, natomiast w odbiorniku mejtscowym (£)roraz; ,$f,; pjdlttorniku, wspólpra¬ cujacym z nadajiniKiemr kodowane impulsy wysylane z modulatora kodowania sa dopro¬ wadzane do modulatora impulsów (21) lub 26), w którym zawartosc energii doprowadzo¬ nych kodowanych impulsów jest modulowa¬ na wygladzona skladowa napiecia pradu sta¬ lego, pobierana z filtru wygladzajacego (22) lub (27), do którego dochodza przenoszone ko¬ dowane impulsy. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ma uklad rózniczkujacy (30) przez który prze¬ noszone sygnaly isa doprowadzane do genera¬ tora napiecia (19, 20). Uklad wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, ze generator napiecia ma filtr wyjsciowy (20) o czestotliwosci granicznej okolo 50 Hz. Uklad wedlug zastrz. 1, 2, lub 3, znamienny tym, ze do modulatora kodowania (8) dolaczo¬ ne jest zródlo napiecia pradu stalego (25). Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze modulator kodowania impulsów (21, 20) wy¬ konany jest jako modulator amplitudy impul¬ sów. _ Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze modulator impulsów (21, 26) wykonany jest jako modulator czasu trwania impulsów. Uklad wedlug zastrz. 1 lub 5, 6, znamienny tym, ze filtr wygladzajacy (22,21) przylaczony na wejsciu modulatora impulsów (21, 26) ma czestotliwosc graniczna 100 Hz. Uklad wedlug zastrz. 1 lub 5, 6 lub 7, zna¬ mienny tym, ze na wyjsciu modulatora impul¬ sów (21, 26) przylaczone jest razem z filtrem wygladzajacym (22, 27) zródlo napiecia odnie¬ sienia (23, 29).48 468 b U:ffiM!H;fflJ 1 1^ [<:|:| ii ^rMlJ:l.,:il:h|:ni:LI:l.l i;i;l'i;il:l:LLL|:i;i FIG 3 FTP § sfy too FIG. 5 Ic 1- V2- ^-V9-P li i I' I2 —vb FIG6 1190. RSW „Prasa", Kielce. Nakl. 250 egz; PL