DE1046680B - Schaltungsanordnung zur Verwandlung der in einem mehrstelligen, reflektierten binaeren Codesystem dargestellten Zahlenwerte in proportionale elektrische Spannungen durch lichtelektrische Abtastung - Google Patents

Description

numeriert; darüber stehen die den Codestellen zugeordneten Teilspannungswerte (ebenfalls in Volt), Die schraffierten Felder sind als Lichtdurchtrittsfenster auf einer undurchsichtigen Trommel ausgebildet zu schriebenen Weise vorgegebenen Zahlenwerte durch 30 denken, die durch Lichtbündel, Fotozellen und Relais lichtelektrische Abtastung der Codezeilen in zu den zeilenweise abgetastet und — wie beschrieben — in Zahlenwerten proportionale elektrische Spannungen elektrische Spannungen verwandelt werden, zu verwandeln. Die Abb. 2 zeigt eine hierfür geeignete bekannte

Es ist bekannt, zur Lösung dieser Aufgabe den ein- Schaltungsanordnung, mit der jede Zeile dieses Codes zelnen Codestellen feste Teilspannungen zuzuordnen 35 in die entsprechende Spannung verwandelt werden und diese Teilspannungen entsprechend der Besetzung kann. Sie besteht aus einer Aufbauleitung, die sich der einzelnen Codestellen in Reihe zu schalten, also zu von A nach B erstreckt und aus den Leitungsstücken addieren, wobei die Addition durch die lichtelektrische I₀, I₁, I₂, I₃ zusammensetzt. Die herzustellende Span-Abtasteinrichtung mittels Relais gesteuert wird. Die nung wird zwischen A und B abgenommen. U₀ ... U₃ Größe der den einzelnen Codestellen zugeordneten 40 sind Kontakte, die den Codestellen 0... 3 zugeordnet Teilspannungen steigt dabei — entsprechend dem sind und beim Abtasten der einzelnen Codereihen Wert der Codestellen im binären System ·— mit Po- dann umgelegt werden, wenn die betreffende Codetenzen der Zahl 2 an: der nullten Codestelle ist die stelle besetzt ist (schraffierte Felder in der Abb. 1). Spannung 2° = 1 (d, h. also die gewählte Spannungs- Bei Abtastung besetzter Codefelder werden durch die einheit), der ersten Codestelle die Spannung 2¹ = 2 45 Abtastströme Relais betätigt, welche die den Codeusw., der ra-ten Codestelle die Teilspannung 2"-mal stellen gemäß Abb. 2 zugeordneten Kontakte umder gewählten Spannungseinheit zugeordnet. legen. Die Kontakte M₀ ... U₃ sind so in die Aufbauin der Abb. 1 ist ein normaler vierstelliger binärer leitung AB gelegt, daß sie beim Umlegen die Aufbau-Code für die Zahlen 0 bis 15 dargestellt. In der Hn- leitung unterbrechen und in die Unterbrechungsstelle ken Spalte sind die den einzelnen Zeilen entsprechen- 50 die der betreffenden Codestelle zugeordnete Teilden Zahlenwerte angegeben, die gleichzeitig die Höhe Spannungsquelle !T₀ ... T₃ einschalten. Wird beispiels-

der den einzelnen Zahlen zuzuordnenden Spannungswerte (beispielsweise in Volt) darstellen. Im Kopf der Spalten sind die Codestellen von rechts nach links

weise die der Zahl 7 zugeordnete Codezeile abgetastet, so werden die Kontakte u₀, U₁, u₂ umgelegt und schalten die Spannungsquellen T₀, T₁ und T₂ mit den

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Spannungswerten 1, 2 und 4 Volt in Reihe in die Aufbauleitung, womit sich diese Spannungswerte in der gewünschten Weise zu einer Spannung von 7 Volt addieren, die zwischen A und J? abgenommen werden kann. Entsprechend werden. die den anderen Codezeilen zugeordneten Spahnungswerte jeweils durch einfache Addition der durch die besetzten Codestellen ausgewählten Teilspannungen aufgebaut. (Die Teilspannungsquellen T₀... T₃ sind als Sekundärwicklungen eines Transformators angenommen.)

Das in Abb. 1 dargestellte normale mehrstellige binäre Codesystem hat nun; aber den Nachteil, daß eine etwaige Zwischenstelhing der Abtastlichtbündel zwischen den einzelnen Codezeilen grobe Abtastfehler zur Folge hat. Befinden sich beispielsweise die Abtastlichtbündel zwischen den Zeilen 3 und 4, so werden unter Umständen die den beiden Zeilen zugeordneten besetzten Cod'efelder, also die Codestellen 0, 1, 2, gleichzeitig abgestastet. Diese Kombination ist aber der Zeile 7 zugeordnet; an Stelle der Spannung 3 oder 4 Volt würde also die Spannung 7 Volt erzeugt. Dieser Nachteil des normalen binären Codesystems ist bereits erkannt worden, und man hat, um ihn zu vermeiden, einen Code geschaffen, bei dem die den einzelnen Zahlenwerten zugeordneten Codezeilen so geändert sind, daß sich zwei aufeinanderfolgende Codezeilen stets nur in einer Codestelle unterscheiden. Damit ist erreicht, daß bei einer Mittelstellung der Abtastlichtbündel zwischen zwei Zeilen höchstens ein Fehler von einem Stufenschritt, also einer Einheit entstehen kann. Die Abb. 3 zeigt einen solchen bekannten »reflektierten« binären Code.

Aus der Abb. 3 ersieht man nun, daß sich bei Anwendung des reflektierten binären Codes die den einzelnen Codezeilen zugeordneten Spannungswerte nicht der Reihe nach durch einfache Addition von Teilspannungen gewinnen lassen. Beispielsweise sind in der der Zahl 2 zugeordneten Codezeile bereits die Felder der beiden Stelen 0 und 1 besetzt, während in der der Zahl 3 zugeordneten Codezeile nur das Feld der Stelle 1 besetzt ist. Es ist indessen bekannt, daß man die den einzelnen Codezeilen zugeordneten Spannungswerte durch Addition von Teilspannungen erhalten kann, indem man allgemein der w-ten Codestelle eine der Größe (2ⁿ⁺¹ — l) proportionale Teilspannung zuordnet und die den besetzten Codestellen entsprechenden Teilspannungen mit alternierenden Vorzeichen addiert. Der nullten Codestelle wird also die Teilspannung 1 Volt, der ersten Codestelle die Teilspannung 3 Volt, der zweiten Codestelle die Teilspannung 7 Volt, der dritten Codestelle die Teispannung 15 Volt usw. zugeordnet, wie dies aus der Tabelle in Abb. 3 ersichtlich ist, die einen vierstelligen reflektierten binären Code darstellt. Am Kopf der Spalte ist angegeben, welche Teilspannung jeder Codestelle zuzuordnen ist; die in die besetzten (schraffierten) Felder eingetragenen Vorzeichen besagen, ob die Teilspannung jeweils additiv oder subtraktiv zum Aufbau der herzustellenden Spannung heranzuziehen ist. (Bei Wechselspannung bedeutet der Vorzeichenwechsel eine Phasendrehung der Spannung um 180·°.) Die Zahl Zahl 9 beispielsweise wird in die Spannung 9 Volt verwandelt durch algebraische Addition der Teilspanmmgen +15, —7, +1VoIt.

Dieses Bildungsgesetz hat man bereits bei Geräten zum Empfang und zur Entschlüsselung nach einem mehrstelligen binären reflektierten Code verschlüsselter Hochfrequenzimpulssendungen angewendet. Hierbei wurden aus den ankommenden Impulsen abgeleitete Teilspannungen nach dem Durchlaufen verschieden stark wirksamer Verzögerungsglieder mit alternierenden Vorzeichen addiert.

Im Gegensatz hierzu befaßt sich die Erfindung mit der bis jetzt noch nicht gelösten Auf gäbe, die in einem mehrstelligen reflektierten binären Code dargestellten Zahlenwerte durch lichtelektrische Abtastung der einzelnen Codezeilen und durch Zusammensetzung von den einzelnen Codestellen zugeordneten festen Teilspannungen in zu diesen Zahlenwerten proportionale Spannungen zu verwandeln, indem die besetzten Codestellen vorzugsweise über Relais Umschaltkontakte betätigen, welche diese Teilspannungen so in eine Aufbauleitung einschalten, daß sich ihre Werte algebraisch addieren, d. h. also eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die der in Abb. 2 für den normalen Code entspricht, mit dem Unterschied, daß sie das oben beschriebene bekannte Bildungsgesetz benutzt und somit auf einen reflektierten Code anwendbar ist.

Erfindungsgemäß besteht die Aufbauleitung aus zwei wahlweise einschaltbaren, über die Umschaltkontakte führenden Leitungssträngen, von denen der eine in Ruhestellung sämtlicher Umschaltkontakte durchgeschaltet ist; ferner sind jeder Codestelle — mit Ausnahme der höchsten — zwei Umschaltkontakte und zwei Teilspannungsquellen mit gleich hoher Spannung zugeordnet; weiterhin unterbrechen die Umschaltkontakte jeder Codestelle — mit Ausnahme der höchsten ·— bei Betätigung die geraden Durchgänge der beiden Leitungsstränge und verbinden jeden Leitungsstrang über eine Überbrückungsleitung mit dem anderen Leitungsstrang zu weiterem Durchgang, wobei die der Codestelle zugeordneten Teilspannungsquellen in die beiden Überbrückungsleitungen mit verschiedener Polung eingeschaltet sind; schließlich ist der höchsten Codestelle nur eine Teilspannungsquelle und nur ein Umschaltkontakt an der Verzweigungsstelle beider Leitungsstränge zugeordnet, der in Ruhestellung auf den einen Leitungsstrang geschaltet ist und in Arbeitsstellung die der Codestelle zugeordnete Teilspannung in den anderen Leitungsstrang einschaltet.

Die Abb. 4 zeigt hierfür ein Schaltbeispiel unter der Annahme eines vierstelligen reflektierten binären Codes für die Zahlen 1 bis 15.

Die Aufbauleitung AB für die herzustellende Spannung besteht aus zwei wahlweise einschaltbaren, über Umschaltkontakte führenden Leitungssträngen. Der eine Strang wird aus den Leitungsstücken I₀, I₁, I₂, I₃ gebildet und ist in der Ruhestellung sämtlicher Umschaltkontakte H₀. .. U₃ von A nach B durchgeschaltet, während der andere aus den Leitungsstücken Z₀₀, Z₁₁, Z₂₂ gebildet und bei U₃ unterbrochen ist. In dieser Schaltstellung wird zwischen A und B die Spannung 0 Volt abgegriffen. Jeder der Codestellen 0, 1, 2 — mit Ausnahme der höchsten (im Beispiel also der Codestelle 3)

sind zwei Umschaltkontakte U_n

und U₀₀, U₁ und M₁₁ usw. zugeordnet. Jedes von einem Abtastlichtbündel für eine Codestelle betätigte Relais schaltet also im allgemeinen zwei Umschaltkontakte. Jeder Codestelle sind aber auch zwei Teilspannungsquellen T₀ und T₀' bzw. T₁ und T₁' usw. zugeordnet, mit Ausnahme der höchsten Codestelle — im Beispiel der Codestelle 3 —, der nur eine Teilspannungsquelle T₃ zugeordnet ist. Die Schaltungsanordnung ist nun so getroffen, daß die Umschaltkontakte jeder Codestelle bei ihrer Betätigung die geraden Durchgänge der beiden Leitungsstränge unterbrechen und jeden Leitungsstrang über eine Überbrückungsleitung M₀ bzw. M₀ ⁰, U₁ bzw. M₁₁ usw. mit dem anderen Leitungsstrang zu weiterem Durchgang verbinden,

wobei die den Codestellen zugeordneten Teilspannungsquellen mit verschiedener Polung in die beiden Überbrückungsleitungen eingeschaltet sind. Durch die höchste — im Beispielsfall die dritte — Codestelle wird nur ein Umschaltkontakt U₃ betätigt, der an der Verzweigungsstelle beider Leitungsstränge liegt und in Ruhestellung auf den Leitungsstrang I₃ durchschaltet, dagegen in Arbeitsstellung die der Codestelle zugeordnete Teilspannung T₃ über die Überbrückungsleitung ü_z in den zweiten Leitungsstrang einschaltet.

Die Arbeitsweise dieser Schaltungsanordnung ist folgende: Wird beispielsweise die der Zahl 10 zugeordnete Codezeile abgetastet und soll also die Spannung 10 Volt hergestellt werden, so sprechen alle Umschaltkontakte an, da alle vier Felder der Codezeile besetzt sind. Der Kontakt U₃ schaltet die Teilspannungsquelle T₃ (15 Volt) in den linken Leitungsstrang. Der Kontakt M₂₂ leitet über die Überbrückungsleitung M₂₂ wieder auf den rechten Leitungsstrang zurück unter Einschaltung der Spannungsquelle T₂' (7 Volt), die aber mit negativem Vorzeichen addiert wird. Der Kontakt U₁ verbindet das Leitungsstück I₂ über die Spannungsquelle T₂ (3 Volt) mit dem Leitungsstück I₁₁ unter Addition dieser Spannung mit positivem Vorzeichen, und der Kontakt Ji₀₀ verbindet das Leitungsstück I₁₁ über die Überbrückungsleitung M₀₀ mit dem Leitungsstück I₀, wobei die Spannungsquelle T₀' (1 Volt) mit negativem Vorzeichen eingeschaltet wird. Die zwischen A und B abzugreifende Spannung setzt sich demnach zusammen aus den Teilspannungen +15, — 7, +3, — 1 Volt, die insgesamt 10 Volt ergeben. Entsprechendes gilt für die Abtastung anderer Codezeilen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   35

   Schaltungsanordnung zur Verwandlung der in einem mehrstelligen, reflektierten binären Codesystem dargestellten Zahlenwerte in zu diesen Zahlenwerten proportionale elektrische Spannungen durch lichtelektrische Abtastung der einzelnen Codezeilen und Zusammensetzung von den einzelnen Codestellen zugeordneten festen Teilspannungen, wobei die besetzten Codestellen, vorzugsweise über Relais, Umschaltkontakte betätigen, welche diese Teilspannungen mit alternierenden Vorzeichen so in eine Aufbauleitung einschalten, daß sich ihre Werte algebraisch addieren, wobei die größte der jeweils herangezogenen Teilspannungen stets dasselbe Vorzeichen und die der n-ttn Codestelle zugeordnete Teilspannung den Betrag (2ⁿ⁺¹ — l)-mal der gewählten Spannungseinheit hat (n = 0 . .. ri), dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbauleitung (AB, Abb. 4) aus zwei wahlweise einschaltbaren, über die Umschaltkontakte führenden Leitungssträngen (Z₀ ... I₃ bzw. /₀₀. . . Z₂₂) besteht, von denen der eine (Z₀ . .. I₃) in Ruhestellung sämtlicher Umschaltkontakte durchgeschaltet ist, daß ferner jeder Codestelle — mit Ausnahme der höchsten — zwei Umschaltkontakte (z. B. u₀ und M₀₀) und zwei Teilspannungsquellen (z. B. T₀ und T₀') mit gleich hoher Spannung zugeordnet sind, daß weiterhin die Umschaltkontakte jeder Codestelle ■— mit Ausnahme der höchsten — bei Betätigung die geraden Durchgänge der beiden Leitungsstränge unterbrechen und jeden Leitungsstrang über eine Überbrückungsleitung (z. B. U₀ bzw. M₀₀) mit dem anderen Leitungsstrang zu weiterem Durchgang verbinden, wobei die der Codestelle zugeordneten Teilspannungsquellen in die beiden Überbrückungsleitungen mit verschiedener Polung eingeschaltet sind, und daß schließlich der höchsten Codestelle nur eine Teilspannungsquelle (T₃) und nur ein Umschaltkontakt (u₃) an der Verzweigungsstelle beider Leitungsstränge zugeordnet ist, der in Ruhestellung auf den einen Leitungsstrang geschaltet ist und in Arbeitsstellung die der Codestelle zugeordnete Teilspannung^ in den anderen Leitungsstrang einschaltet.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschrift Nr. 2 632 058;
   Radiotechnik, 1955, Heft 12, S. 403 bis 406;
   Siemens Zeitschrift, Juni 1956, S. 351 bis 357.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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