DE1176189B

DE1176189B - Pulse code modulator for electrical communications and measurement technology equipment

Info

Publication number: DE1176189B
Application number: DES78009A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Euler
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1962-02-13
Filing date: 1962-02-13
Publication date: 1964-08-20

Description

Pulscodemodulator für Einrichtungen der elektrischen Nachrichten- und Meßtechnik Die Erfindung bezieht sich auf einen Pulscodemodulator für Einrichtungen der elektrischen Nachrichten- und Meßtechnik zur Umwandlung eines vom umzusetzende Signal abgeleiteten Analogstromes in einen binären Permutationscode, vorzugsweise gewöhnlicher binärer Code.Pulse code modulator for electrical communications equipment and measurement technology The invention relates to a pulse code modulator for devices of electrical communications and measurement technology for converting one of the to be converted Signal derived analog current in a binary permutation code, preferably ordinary binary code.

Modulatoren dieser Art können nach verschiedenen Verfahren arbeiten. Sofern keine extrem hohen Codiergeschwindigkeiten gefordert werden, wird im allgemeinen ein Verfahren zu bevorzugen sein, bei dem die Umwandlung eines Amplitudenwertes in das Codezeichen des gewünschten binären Permutationscodes mittels einer der Anzahl der Binärstellen entsprechenden Zahl von Rechentakten erfolgt. Für diesen Fall benötigt die Modulatorschaltung für jede Binärstelle einen Vergleicher, der jeweils mit einem Speicher kombiniert ist. Der umzusetzende Amplitudenwert wird hierbei nacheinander in den einzelnen Vergleicherstufen - anfangend mit dem die höchstwertige Binärstelle darstellenden Vergleicher und endigend mit dem die niedrigste Binärstelle darstellenden Vergleicher - verglichen und das aus ,den einzelnen Vergleichen resultierende Ergebnis »0« oder »1« im jeweils zugehörigen Speicher gespeichert. Nachdem aller Vergleicherstufen durchlaufen sind, werden die Speicherergebnisse an eine Anordnung ausgegeben, die die einzelnen Elemente des Codezeichens in zeitrichtiger Zuordnung nacheinander der Übertragungsleitung zuführt. Der technische Aufwand bekannter nach dem beschriebenen Verfahren arbeitender Pulscodemodulatoren ist relativ groß, weil jede Vergleicherstufe einen eigenen Speicher benötigt und außerdem die Parallelausgabe der in den Speichern gespeicherten Elemente eines Zeichens für die Übertragung in eine Serienausgabe umgewandelt werden muß.Modulators of this type can work according to various methods. Unless extremely high coding speeds are required, in general a method in which the conversion of an amplitude value into the code character of the desired binary permutation code by means of one of the number the number of computing cycles corresponding to the binary digits. Needed for this case the modulator circuit has a comparator for each binary digit, each with a Memory is combined. The amplitude value to be converted is here one after the other in the individual comparator stages - starting with the most significant binary digit comparator and ending with the one representing the lowest binary digit Comparator - compared and the result resulting from the individual comparisons »0« or »1« are saved in the respective memory. After all comparator stages have been run through, the storage results are output to an arrangement which the individual elements of the code character one after the other in the correct time assignment feeds the transmission line. The technical effort known after the described Method of working pulse code modulators is relatively large, because each comparator stage needs its own memory and also the parallel output of the in the memories stored elements of a character for transfer to a serial edition must be converted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Realisierung eines Pulscodemodulators, der nach dem einleitend beschriebenen Verfahren arbeitet, eine mit einfachsten Schaltmitteln auskommende Lösung aufzuzeigen.The invention is based on the object for the implementation of a Pulse code modulator, which works according to the method described in the introduction, a to show the solution that works with the simplest switching means.

Für einen Pulscodemodulator für Einrichtungen der elektrischen Nachrichten- und Meßtechnik zur Umwandlung eines vom umzusetzenden Signal abgeleiteten Analogstromes in einen binären Permutationscode, vorzugsweise in einen gewöhnlichen binären Code, bei dem die Codeelemente folgerichtig nacheinander, anfangend beim Codeelement mit der höchsten Wertigkeit, unter Verwendung der Reihenschaltung von stromabhängigen, Kippeigenschaften aufweisenden Widerständen (Kippwiderständen), gewonnen sind, wird gemäß der Erfindung die Aufgabe dadurch gelöst daß die Reihenschaltung eine der Anzahl der Codeelemente entsprechende Zahl von Kippwiderständen aufweist, die durch geeignete Wahl ihres Kippunktes jeweils einer Binärstelle des Codes zugeordnet sind, und daß Schaltmittel vorgesehen sind, die einerseits die Kippwiderstände im Zyklus einer Codezeichenperiode nacheinander entsperren und andererseits beim Kippen eines Kippwiderstandes den nachgeordneten Kippwiderständen einen den Analogstrom vermindernden Gegenstrom zuführen, dessen Größe durch die Wertigkeit der dem betreffenden Kippwiderstand zugeordneten Binärstelle bestimmt ist.For a pulse code modulator for electrical communications equipment and measurement technology for converting an analog current derived from the signal to be converted into a binary permutation code, preferably into an ordinary binary code, in which the code elements follow one another, starting with the code element with of the highest value, using the series connection of current-dependent, Resistors having tilting properties (tilting resistances) are obtained According to the invention the object is achieved in that the series connection is one of the Number of code elements has a corresponding number of breakover resistors through appropriate selection of their tipping point are each assigned to a binary digit of the code, and that switching means are provided, which on the one hand the breakover resistors in the cycle one code character period one after the other and on the other hand when toggling one Breakdown resistance the downstream breakdown resistors a reducing the analog current Feed countercurrent, the size of which depends on the value of the tilting resistance in question assigned binary digit is determined.

Der Modulator nach der Erfindung benötigt so viele Rechentakte als Binärstellen vorhanden sind. Jeder einer Binärstelle zugeordnete Kippwiderstand übt in vorteilhafter Weise sowohl die Funktion eines Vergleichers als auch eines Speichers aus. Dadurch kann der Gesamtaufwand des Modulators relativ klein gehalten werden.The modulator according to the invention requires as many computing clocks as Binary digits are present. Each tilting resistance assigned to a binary digit Exercises both the function of a comparator and a comparator in an advantageous manner Memory. As a result, the total cost of the modulator can be kept relatively small will.

Es sind bereits zwei Pulscodemodulatoren vorgeschlagen worden, die ebenfalls Kippwiderstände verwenden, aber nach anderen Prinzipien arbeiten. Bei der einen Ausführungsform wird lediglich ein Kippwiderstand als Vergleicher verwendet. Dieser Modulator arbeitet verhältnismäßig langsam, weil er für die Umsetzung eines Analogwertes in einen Digitalwert so viele Rechenschritte durchführen muß als Amplitudenstufen vorhanden sind. Die andere Ausführungsform verwendet zueinander parallele Reihen von Kippwiderständen, deren Anzahl gleich der Anzahl der diskreten Amplitudenstufen des Analogsignals ist. Ein solcher Modulator arbeitet mit sehr hoher Geschwindigkeit, weil er für die Umsetzung einer Probe lediglich einen Rechentakt durchführen muß. Dafür benötigt er aber auch einen großen technischen Aufwand, der sich nur dort lohnt, wo entsprechend hohe Arbeitsgeschwindigkeiten gefordert werden.Two pulse code modulators have already been proposed which also use breakover resistors, but work according to different principles. at In one embodiment, only a tilting resistor is used as a comparator. This modulator works relatively slowly because it is necessary for the implementation of a Analog value into a digital value has to carry out as many arithmetic steps as amplitude steps available. The other embodiment uses rows parallel to each other of breakover resistors, the number of which equals the number of discrete amplitude levels of the analog signal. Such a modulator works at a very high speed, because he only has to carry out one computing cycle for the implementation of a sample. For this, however, it also requires a great deal of technical effort, which can only be found there worth where correspondingly high working speeds are required.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zur Gewinnung des gewöhnlichen binären Codes ist die Höhe der Kippunkte der einzelnen Kippwiderstände der Wertigkeit der ihnen zugeordneten Binärstellen derart proportional gewählt, daß der Kippwiderstand mit der höchsten Wertigkeit bei der Hälfte, der Kippwiderstand mit der zweithöchsten Wertigkeit bei einem Viertel, der Kippwiderstand mit der dritthöchsten Wertigkeit bei einem Achtel usw. der Maximalamplitude des Analogstromes von einem niedrigen Widerstandswert in einen hohen Widerstandswert »springt«. Der jeweils beim Kippvorgang eines Kippwiderstandes ausgelöste Gegenstrom hat dabei die Größe des durch dessen Kippunkt festgelegten Kippstromes.In a preferred embodiment of the subject invention for Obtaining the ordinary binary code is the level of the tipping points of each Breakdown resistances are proportional to the valence of the binary digits assigned to them chosen that the tilting resistance with the highest valence at half that Tipping resistance with the second highest value for a quarter, the tipping resistance with the third highest value with an eighth etc. of the maximum amplitude of the Analog current from a low resistance value to a high resistance value "Jumps". The countercurrent triggered during the tilting process of a tilting resistor has the size of the breakdown current determined by its breakdown point.

Besonders zweckmäßig erweist es sich, in einer Modulationsschaltung gemäß der Erfindung nur Kippwiderstände vom gleichen Typ zu verwenden und die unterschiedliche Dimensionierung ihrer Kippunkte durch eingeprägte Vorströme vorzunehmen.It proves to be particularly useful in a modulation circuit according to the invention to use only breakover resistors of the same type and the different Dimensioning of their tipping points by means of impressed pre-flows.

Die Abnahme der Codezeichen erfolgt in sehr einfacher Weise über eine differenzierende Anordnung, die eingangsseitig der Reihenschaltung aus den Kippwiderständen parallel angeschaltet ist.The code characters are accepted in a very simple manner via a differentiating arrangement, the input side of the series circuit from the breakover resistors is switched on in parallel.

Für alle denkbaren Anwendungen des Erfindungsgegenstandes ist es außerordentlich vorteilhaft, als Kippwiderstände Tunneldioden zu verwenden, da dieselben auch bei sehr kleinem Leistungspegel einen genauen Vergleich ermöglichen. Dies hat seine Ursache darin, daß das Strommaximum der Tunneldioden, bei dem sie von einem Widerstand niedrigen Wertes in einen Widerstand hohen Wertes »springen«, sehr konstant ist und auch bei sehr kleinen Strömen und Spannungen liegt.It is extraordinary for all conceivable applications of the subject matter of the invention advantageous to use tunnel diodes as breakover resistors, since the same also applies to allow an exact comparison to be made at a very low power level. This has its The reason for this is that the current maximum of the tunnel diodes, at which they are affected by a resistor low value to "jump" into a high value resistor is very constant and also with very small currents and voltages.

An Hand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, soll die Erfindung näher erläutert werden.Using an exemplary embodiment that is shown in the drawing is, the invention will be explained in more detail.

In der F i g. 1 ist zunächst die charakteristische Kennlinie einer Tunneldiode dargestellt, die, wie bereits erwähnt wurde, ein für Modulationszwecke besonders geeigneter Kippwiderstand ist. Ein der Tunneldiode eingeprägter kleiner Strom I1 bzw. 12 ruft einen nur kleinen Spannungsabfall UI bzw. U2 hervor. Sobald jedoch der Strom bei der Spannung U0 das Strommaximum 10 =13 erreicht, »springt« die Spannung an der Tunneldiode auf den relativ hohen Wert U3. Wird der eingeprägte Strom weiter, beispielsweise auf den Wert 14 erhöht, dann hat das keine nennenswerte Erhöhung (U4) der »Sprungspannung« mehr zur Folge. Dieser Effekt wird beim erfindungsgemäßen Modulator dazu ausgenutzt, um einen zu codierenden Analogstromwert auf seine ; Amplitude hin abzutasten. Hierzu ist es allerdings erforderlich, daß das Strommaximum 10 bei den einzelnen Tunneldioden der erfindungsgemäßen Codierschaltung entsprechend ihrer Zuordnung zu einer Binärstelle unterschiedlich groß gewählt ist. Dies kann, sofern man es vorzieht Dioden vom gleichen Typ zu verwenden, in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß den Tunneldioden Vorströme eingeprägt werden, mit deren Hilfe ihre Kippunkte beliebig verschoben werden können.In FIG. 1 is first of all the characteristic curve of a Tunnel diode shown, which, as already mentioned, one for modulation purposes is particularly suitable tilting resistance. A smaller one impressed on the tunnel diode Current I1 or 12 causes only a small voltage drop UI or U2. As soon however the current at the voltage U0 reaches the current maximum 10 = 13, "jumps" the voltage at the tunnel diode to the relatively high value U3. Will the embossed Current further, for example increased to the value 14, then has no noteworthy Increase (U4) of the "jump voltage" result. This effect is in the invention Modulator used to set an analog current value to be coded to its; amplitude to feel it. For this, however, it is necessary that the current maximum 10 at the individual tunnel diodes of the coding circuit according to the invention according to their Assignment to a binary digit is selected to be different in size. This can, provided one prefers to use diodes of the same type, in a simple manner thereby can be achieved that the tunnel diodes are impressed with bias currents, with their help their tipping points can be moved at will.

Ein Blockschaltbild des Erfindungsgegenstandes zur Gewinnung des gewöhnlichen binären Codes, und zwar eines Vierelementecodes, ist in F i g. 2 dargestellt. Entsprechend einem vierstelligen Code weist die F i g. 2 die Reihenschaltung aus vier Tunneldioden D 1 . . . D 4 auf, deren Kippunkte entsprechend ihrer Zuordnung zu einer Binärstelle unterschiedlich groß gewählt sind. Die Einstellung der Kippunkte erfolgt hierbei durch die bereits erwähnten Vorströme, die aus Gründen der übersichtlichkeit nicht in die F i g. 2 mit eingetragen sind. Die Höhe der Kippunkte der Tunneldioden D I ... D 4 ist der Wertigkeit der ihnen zugeordneten Binärstellen derart proportional, daß die Tunneldiode D 1 mit der höchsten Wertigkeit bei der Hälfte (ü@), die Tunneldiode D 2 mit der zweithöchsten Wertigkeit bei einem Viertel (l/4) usw. der Maximalamplitude des den Dioden über den Eingang E zugeführten Analogstromes in den Zustand hohen Widerstandes »springen«.A block diagram of the subject matter of the invention for obtaining the usual binary code, namely a four-element code, is shown in FIG. 2 shown. Corresponding to a four-digit code, FIG. 2 the series connection of four tunnel diodes D 1. . . D 4, the tipping points of which are selected to be of different sizes according to their assignment to a binary digit. The setting of the tipping points is carried out by the aforementioned pre-currents, which for reasons of clarity are not shown in FIG. 2 are entered. The height of the tipping points of the tunnel diodes D I ... D 4 is proportional to the value of the binary digits assigned to them in such a way that the tunnel diode D 1 with the highest value at half (ü @), the tunnel diode D 2 with the second highest value at a quarter (1/4) etc. of the maximum amplitude of the analog current supplied to the diodes via input E "jump" into the state of high resistance.

Die Tunneldioden D 1 ... D 3 sind jeweils dem Eingang einer Schalteinrichtung V I bis V 3 parallel geschaltet. Die Ausgänge der Schalteinrichtungen V 1 bis V3 sind jeweils mit der Reihenschaltung der Tunneldioden in der Weise verbunden, daß sich im Ausgangskreis einer Schalteinrichtung jeweils nur die Dioden befinden, die der Diode, der die betreffende Schalteinrichtung eingangsseitig zugeordnet ist, nachgeordnet sind. Die Schalteinrichtungen V I bis V3, die beispielsweise monostabile Multivibratoren sein können, sind so dimensioniert, daß in ihren Ausgängen kein Strom fließt, wenn die ihren Eingängen parallel geschalteten Dioden einen Wert niedrigen Widerstandes aufweisen und einen den Analogstrom vermindernden Gegenstrom führen, wenn die ihnen zugeordnete eingangsseitige Diode von einem Wert niedrigen Widerstandes in einen Wert hohen Widerstandes »springt«. Die Größe der dabei ausgelösten Gegenströme il ... i3 ist jeweils so bemessen, daß sie der Größe des durch den Kippunkt der eingangsseitigen Diode festgelegten Kippstromes entspricht.The tunnel diodes D 1 ... D 3 are each connected in parallel to the input of a switching device VI to V 3. The outputs of the switching devices V 1 to V3 are each connected to the series connection of the tunnel diodes in such a way that only those diodes are located in the output circuit of a switching device that are downstream of the diode to which the respective switching device is assigned on the input side. The switching devices VI to V3, which can be monostable multivibrators, for example, are dimensioned in such a way that no current flows in their outputs if the diodes connected in parallel to their inputs have a low resistance value and lead a countercurrent which reduces the analog current when the input side assigned to them The diode "jumps" from a value of low resistance to a value of high resistance. The size of the countercurrents i1 ... i3 triggered in this case is each dimensioned such that it corresponds to the size of the breakover current established by the breakpoint of the input-side diode.

Der stufenweise Vergleich eines zu codierenden Analogstromwertes erfordert einen Taktgenerator, der die Dioden nacheinander in gleichen Zeitabständen innerhalb einer Codezeichenperiode entsperrt. Der in der F i g. 2 gezeigte schematisch dargestellte Taktgenerator T hat vier Ausgänge I, 11, III und IV, von denen der Ausgang I dem Eingang E der Codierschaltung, der Ausgang 1I der Reihenschaltung aus den Tunneldioden D 2, D 3 und D 4, der Eingang 111 der Reihenschaltung aus den Tunneldioden D 3 und D 4 und der Ausgang IV der Tunneldiode D 4 parallel geschaltet sind. Im Zeitpunkt Null schickt der Taktgenerator über jeden seiner vier Ausgänge I bis IV durch die Tunneldioden einen dem Analogstrom entgegengerichteten Sperrstrom, dessen Amplitude ungefähr den 1,5fachen Wert der Maximalamplitude des Analogstromes aufweist. Wird die Größe des Sperrstromes auf die Maximalamplitude des Analogstromes bezogen, dann fließt demnach durch die Diode D 1 ein Sperrstrom von der Größe -1,5, durch die Diode D2 ein Sperrstrom von der Größe - 3 usw. The step-by-step comparison of an analog current value to be coded requires a clock generator which unlocks the diodes one after the other at equal time intervals within a code symbol period. The one shown in FIG. 2 shown schematically illustrated clock generator T has four outputs I, 11, III and IV, of which the output I the input E of the coding circuit, the output 1I of the series circuit of the tunnel diodes D 2, D 3 and D 4, the input 111 of the series circuit from the tunnel diodes D 3 and D 4 and the output IV of the tunnel diode D 4 are connected in parallel. At the point in time zero, the clock generator sends a reverse current through the tunnel diodes through each of its four outputs I to IV, the reverse current of which is approximately 1.5 times the value of the maximum amplitude of the analog current. If the magnitude of the reverse current is related to the maximum amplitude of the analog current, a reverse current of magnitude -1.5 flows through diode D 1, a reverse current of magnitude -3 flows through diode D2 , and so on.

Im Zeitpunkt t 1 wird die Tunneldiode D I entsperrt, im Zeitpunkt t2 die Tunneldiode D2 usw., bis dann im Zeitpunkt t 5 der Sperrstrom wieder für alle Dioden eingeschaltet wird und damit die nächste Abtastung beginnt. An sich würde es genügen, wenn die Größe der Sperrströme des Taktgenerators T den Bezugswert 1 nur um ein geringes übersteigt, um sicherzustellen, daß die einzelnen Dioden in den gewünschten Zeitabschnitten gesperrt sind. Da die Tunneldioden jedoch eine Hysterese (F i g. 1) aufweisen, ist es notwendig, die Sperrströme so groß zu wählen, daß sie bei ihrem Wiedereinschalten am Ende einer Codezeichenperiode (t5) alle Tunneldioden mit Sicherheit in ihre niederohmige Ausgangslage rückumschalten.At time t 1 the tunnel diode DI is unlocked, at time t2 the tunnel diode D2 , etc., until the reverse current is switched on again for all diodes at time t 5 and the next scanning thus begins. In itself, it would be sufficient if the magnitude of the reverse currents of the clock generator T only exceeded the reference value 1 by a small amount in order to ensure that the individual diodes are blocked in the desired time segments. However, since the tunnel diodes have a hysteresis (FIG. 1), it is necessary to select the reverse currents so large that when they are switched on again at the end of a code symbol period (t5), they switch all tunnel diodes back to their low-resistance starting position with certainty.

Zum noch besseren Verständnis der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach der F i g. 2 sind in der F i g. 3 zwei Spannungsdiagramme über derZeit untereinander aufgetragen, denen die Annahme zugrunde liegt, daß der während der Zeit t = t 1 bis t = t5 umzusetzende Analogstromwert den Code 1011 liefert. Das obere Diagramm der F i g. 3 zeigt hierbei den Spannungsverlauf Ua an der Reihenschaltung der Tunneldioden D 1 bis D4. Der Vergleich des Analogstromwertes in der die höchste Binärstelle darstellenden Tunneldiode D 1 im Zeitpunkt t1 ergibt einen Wert, der größer ist als die halbe Maximalamplitude des Analogstromes. Folglich »springt« die Tunneldiode D 1 auf einen Wert hohen Widerstandes und löst damit über die Schaltanordnung V 1 s den Gegenstrom i 1 mit der auf die Maximalamplitude des Analogstromes bezogenen Größe -1/2 aus, der die Tunneldioden D 2, D 3 und D 4 durchfließt. Im Zeitpunkt t 2 wird nunmehr der um den Strom i 1 verminderte Analogstromwert daraufhin geprüft, ob er größer oder kleiner als ein Viertel der Maximalamplitude des Analogstromes ist. Dies ist nicht der Fall. Infolgedessen »springt« die Tunneldiode D 2 nicht, und die Schalteinrichtung V 2 liefert für die folgenden Dioden keinen Gegenstrom. In gleicher Weise wird der Vergleich in den Zeitpunkten t 3 und t 4 für 1/a und 1/1s der Maximalamplitude des Analogstromes wiederholt. Die Spannung Ua stellt also eine Treppenkurve dar, die über der Zeit immer dann um eine Stufe nach oben springt, wenn die gerade für den Vergleich freigegebene Tunneldiode von einem Wert niedrigen Widerstandes in einen Wert hohen Widerstandes »springt«. Mit Hilfe einer Differenzieranordnung Dg (F i g. 2), die der Reihenschaltung aus den Tunneldioden parallel angeschaltet ist und im einfachsten Falle aus einem Kondensator C und einem Widerstand R besteht, wird der Spannungsverlauf Ua nach der F i g. 3 differenziert. Am Ausgang A der Differenzieranordnung Dg, der gleichzeitig der Codierausgang des Modulators ist, können so die Codezeichen in folgerichtiger Zuordnung ihrer einzelnen Elemente abgenommenwerden. Der negative Impuls im Zeitpunkt t 5, in dem sämtliche Tunneldioden in ihre Ausgangslage zurückgeschaltet werden, kann hierbei in vorteilhafter Weise zur Synchronisation mitverwendet werden. Falls er nicht benötigt wird, kann er leicht mit üblichen Schaltmitteln für die weitere Übertragung unterdrückt werden.For an even better understanding of the mode of operation of the circuit arrangement according to FIG. 2 are shown in FIG. 3 two voltage diagrams plotted against one another over time, which are based on the assumption that the analog current value to be converted during the time t = t 1 to t = t5 supplies the code 1011. The upper diagram of FIG. 3 shows the voltage profile Ua at the series connection of the tunnel diodes D 1 to D4. The comparison of the analog current value in the tunnel diode D 1, which represents the highest binary digit, at time t1 results in a value which is greater than half the maximum amplitude of the analog current. As a result, the tunnel diode D 1 "jumps" to a value of high resistance and thus triggers the countercurrent i 1 via the switching arrangement V 1 s with the magnitude -1/2 related to the maximum amplitude of the analog current, which the tunnel diodes D 2, D 3 and D 4 flows through. At time t 2 , the analog current value reduced by the current i 1 is then checked to determine whether it is greater or less than a quarter of the maximum amplitude of the analog current. This is not the case. As a result, the tunnel diode D 2 does not "jump" and the switching device V 2 does not supply any countercurrent for the following diodes. In the same way, the comparison is repeated at times t 3 and t 4 for 1 / a and 1 / 1s of the maximum amplitude of the analog current. The voltage Ua thus represents a stepped curve that jumps up one level over time when the tunnel diode just released for the comparison "jumps" from a value of low resistance to a value of high resistance. With the aid of a differentiating arrangement Dg (FIG. 2), which is connected in parallel to the series circuit of the tunnel diodes and which in the simplest case consists of a capacitor C and a resistor R, the voltage curve Ua according to FIG. 3 differentiated. At the output A of the differentiating arrangement Dg, which is at the same time the coding output of the modulator, the code symbols can thus be picked up in a consistent assignment of their individual elements. The negative pulse at time t 5, at which all tunnel diodes are switched back to their starting position, can advantageously also be used for synchronization. If it is not required, it can easily be suppressed for further transmission using conventional switching means.

Der zeitliche Verlauf der einzelnen Sperrströme des Taktgenerators T, die über die Ausgänge I bis IV in die Reihenschaltung der Tunneldioden D 1 bis D 4 nach der F i g. 2 eingespeist werden, bedingt, daß die Tunneldiode D 4 zeitweise einen Sperrstrom verkraften muß, dessen Amplitude gleich dem sechsfachen Wert der Maximalamplitude des Analogstromes ist. Da infolge der kleinen Strommaxima der Dioden sämtliche Ströme relativ klein gehalten werden können, besteht im allgemeinen keine Gefahr der überlastung. Bei Anordnungen für beispielsweise einen achtstelligen und noch höheren Code dürfte es allerdings zweckmäßig sein, den durch eine Diode feßenden maximalen Sperrstrom zu begrenzen. Dies kann beispielsweise durch eine andere Anschaltung der Ausgänge des Taktgenerators an die Reihenschaltung der Dioden erfolgen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die zeitliche Zuordnung des Stromverlaufes der einzelnen Sperrströme in geeigneter Weise abzuändern.The temporal course of the individual reverse currents of the clock generator T, which via the outputs I to IV in the series connection of the tunnel diodes D 1 to D 4 according to FIG. 2 are fed, requires that the tunnel diode D 4 temporarily has to withstand a reverse current, the amplitude of which is equal to six times the value of the maximum amplitude of the analog current. Since all currents can be kept relatively small due to the small current maxima of the diodes, there is generally no risk of overload. In the case of arrangements for, for example, an eight-digit and even higher code, it should, however, be expedient to limit the maximum reverse current flowing through a diode. This can be done, for example, by a different connection of the outputs of the clock generator to the series connection of the diodes. Another possibility is to change the temporal assignment of the current profile of the individual reverse currents in a suitable manner.

Claims

Claims: 1. Pulse code modulator for electrical communications and measurement technology equipment for converting an analog current derived from the signal to be converted into a binary permutation code, preferably into an ordinary binary code, in which the code elements are sequentially used, starting with the code element with the highest value the series connection of current-dependent, tilting properties exhibiting resistors (tilting resistors) are obtained, characterized in that the series circuit has a number of tilting resistors (D 1 ... D4) corresponding to the number of code elements, which by suitable choice of their tilting point each has one Binary digit of the code are assigned, and that switching means (T, V 1 .. V3) are provided which, on the one hand, unlock the breakover resistors (D1 ... D 4) one after the other in the cycle of a code character period and, on the other hand, when a breakdown resistor is tilted, the downstream breakdown resistors ad Supply countercurrent (i 1 ... i3) reducing the analog current, the size of which is determined by the value of the binary digit assigned to the respective breakover resistor.

2. Pulse code modulator according to claim 1, characterized in that the switching means controlling the breakover resistors with the correct timing is a clock generator (T) which supplies the breakdown resistors (D 1 ... D 4) with the analog current opposing control direct currents (I), the magnitude of which is the maximum amplitude of the analog current exceeds, and that the breakdown resistors (D 1 ... D 4) are unlocked by switching off the corresponding control direct currents (1).

3. Pulse code modulator according to one of the preceding claims, characterized in that apart from the tilting resistor (D4) representing the lowest binary number, each tilting resistor (D 1 ... D 3) is connected in parallel to the control input of a switching device (V1 ... V3).

4. Pulse code modulator according to one of the preceding claims, characterized in that the series connection of the breakover resistors (D 1 ... D 4) has a differentiating arrangement (Dg) with its input connected in parallel, at the output (A) of which the code characters are removed.

5. Pulse code modulator according to claim 4, characterized in that the differentiating arrangement (Dg) consists of the series connection of a capacitor (C) with a resistor (R).

6. Pulse code modulator according to one of the preceding claims, characterized in that all the breakover resistors (D1 ... D4) of the series circuit are of the same type and that the different definition of their breakpoints is made by impressed bias currents.

7. Pulse code modulator according to one of the preceding claims, characterized in that the height of the breakpoints of the individual breakdown resistors (D 1 ... D 4) is proportional to the value of the binary digits assigned to them such that the breakdown resistance (D 1) with the highest value at half, the tilting resistance (D 2) with the second highest valency at a quarter, the tilting resistance (D3) with the third highest valency at an eighth, etc. of the maximum amplitude of the analog current from a low resistance value to a high resistance value, and that the The countercurrent (i) triggered during the tipping process of a tipping resistor has the size of the tipping current determined by its tipping point. B. pulse code modulator according to one of the preceding claims, characterized in that the breakover resistors are tunnel diodes.