DE1193545B

DE1193545B - Impulse filter, especially for remote control signal receivers in digital regulation and control systems

Info

Publication number: DE1193545B
Application number: DET26829A
Authority: DE
Inventors: Erich Ellbogen; Manfred Schmalzl
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1964-08-18
Filing date: 1964-08-18
Publication date: 1965-05-26

Description

Impulsfilter, insbesondere für Fernsteuersignal-Empfänger in digitalen Regel- und Steuersystemen Die Erfindung betrifft ein Impulsfilter, das elektrische Impulse einer bestimmten Zeitdauer durchläßt, länger oder kürzer dauernde Impulse aber nicht überträgt. Ein solches Filter kann insbesondere in Fernsteuersignal-Empfängern in digitalen Regel- und Steuersystemen bzw. Rechenmaschinen und in Tonfrequenz-Rufempfängern von Trägerfrequenz-Nachrichtenübertragungssystemen Verwendung finden.Pulse filters, especially for remote control signal receivers in digital Regulation and control systems The invention relates to a pulse filter, the electrical Lets pulses of a certain period of time, longer or shorter lasting pulses but does not transmit. Such a filter can be used in particular in remote control signal receivers in digital regulation and control systems or calculating machines and in audio-frequency paging receivers of carrier frequency communication systems find use.

Insbesondere ist die Erfindung auch bei den Fernsteuersignal-Empfängern von Orthogonal-Entzerrern in Vielkanal -Trägerfrequenzsystemen anwendbar.In particular, the invention also applies to the remote control signal receivers of orthogonal equalizers applicable in multi-channel carrier frequency systems.

Diese Empfänger sollen nur auf die eine vorgegebene Impulslänge besitzenden Steuerimpulse ansprechen, nicht aber auf andere Impulse, z. B.These receivers should only respond to those with a given pulse length Respond to control impulses, but not to other impulses, e.g. B.

Störimpulse, mit davon abweichender Impulslänge.Interfering pulses with a different pulse length.

Als Impulse sollen dabei nicht nur ideale Rechteckimpulse, sondern auch verformte Impulse und Sinusschwingungen einer diskreten Frequenz dienen.The impulses should not only be ideal rectangular impulses, but deformed pulses and sinusoidal oscillations of a discrete frequency are also used.

Es ist bereits ein derartiges Impulsfilter bekannt (deutsche Patentschrift 1 133 754). Dieses Filter ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei für gleiche Impulsdauer ausgelegte, monostabile Multivibratoren vorgesehen sind, denen die Eingangsimpulse jeweils über die Reihenschaltung einer Integrierschaltung und einer Differenzierschaltung zugeführt werden, daß die beiden Integrierschaltungen sich in ihrer Zeitkonstante geringfügig unterscheiden, derart, daß die für die Auslösung der zugehörigen Multivibratoren erforderliche Spannung bei der einen Integrierschaltung bereits kurz vor, bei der anderen jedoch erst kurz nach dem Ende eines Eingangsimpulses der vorgegebenen Zeitdauer erreicht ist und daß die Multivibratoren zwei in Reihe liegende Schalttransistoren, in deren Kollektorkreis sich z. B. ein Relais befindet, derart steuern, daß die Schalttransistoren, von denen im Ruhezustand einer sperrt und einer leitend ist, nur bei vorgegebener Länge der Eingangsimpulse leitend werden. Such a pulse filter is already known (German patent specification 1 133 754). This filter is characterized in that two for the same pulse duration designed, monostable multivibrators are provided to which the input pulses each via the series connection of an integrating circuit and a differentiating circuit are supplied so that the two integrating circuits differ in their time constants differ slightly, such that those responsible for triggering the associated multivibrators required voltage in the one integrating circuit shortly before, in the others, however, only shortly after the end of an input pulse of the specified duration is reached and that the multivibrators have two switching transistors in series, in whose collector circuit z. B. is a relay, so control that the Switching transistors, of which one blocks and one is conductive when idle, only become conductive if the length of the input pulses is specified.

Dieses bekannte Filter hat gewisse Nachteile. Die verwendeten monostabilen Multivibratoren haben verhältnismäßig viele Bauelemente und sind gegen Störimpulse empfindlich. Außerdem werden scharfe Impulse zur Ansteuerung benötigt. Die Schaltung weiterer digitaler Bausteine erfolgt über Schalttransistoren, was einen unerwünschten Aufwand darstellt. This known filter has certain disadvantages. The monostable used Multivibrators have a relatively large number of components and are resistant to interference pulses sensitive. In addition, sharp impulses are required for control. The circuit further digital components are made via switching transistors, which is an undesirable Represents effort.

Das Impulsfilter nach der Erfindung, das diese Nachteile weitgehend vermeidet, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schmitt-Trigger für Impulse gleicher Polarität eingangsseitig parallelgeschaltet sind und in ihren Eingangskreisen Integrierglieder enthalten, die jeweils einen von der Reihenschaltung einer Diode und eines Widerstandes überbrückten Widerstand und einen Kondensator umfassen und verschiedene Auflade- und Entlade-Zeitkonstanten besitzen, daß der eine Trigger an den Impulseingang und der andere Trigger an den Sperrwiderstand eines Diodentores angeschlossen ist, und daß die Auflade-Zeitkonstante des Integriergliedes des letzteren Triggers größer ist als die Aufl ade-Zeitkonstante des Integriergliedes des anderen Triggers, die so gewählt ist, daß der an den Sperrwiderstand des Diodentores angeschlossene Trigger anspricht, wenn die Eingangsimpulsdauer eine vorgegebene maximale Toleranz überschreitet, während die Auflade-Zeitkonstante des Integriergliedes des an den Impulseingang des Diodentores angeschlossenen Triggers so gewählt ist, daß dieser Trigger anspricht, wenn die Eingangsimpulsdauer eine vorgegebene minimale Toleranz überschreitet. The pulse filter according to the invention, these disadvantages largely avoids, is characterized according to the invention in that two Schmitt triggers for pulses of the same polarity are connected in parallel on the input side and in their Input circuits contain integrators, each one from the series connection a diode and a resistor bridged resistor and a capacitor include and have different charging and discharging time constants that the one trigger on the pulse input and the other trigger on the blocking resistor a diode gate is connected, and that the charging time constant of the integrator of the latter trigger is greater than the charging time constant of the integrator the other trigger, which is chosen so that the blocking resistance of the diode gate connected trigger responds when the input pulse duration is a specified exceeds maximum tolerance while the charging time constant of the integrator of the trigger connected to the pulse input of the diode gate is selected so that this trigger responds when the input pulse duration is a predetermined minimum Exceeds tolerance.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Impulsfilters nach der Erfindung dargestellt. In the drawing are two exemplary embodiments of the pulse filter shown according to the invention.

Fig. 1 zeigt die Schaltung eines für positive Eingangsimpulse ausgelegten Impulsfilters, dem eine monostabile Stufe zur Erzeugung von Rechteckimpulsen wählbarer Dauer nachgeschaltet ist; F i g. 2 zeigt dasselbe Filter für differenzierte Ausgangsimpulse zur Steuerung weiterer digitaler Bausteine, wobei noch zusätzliche Zener-Dioden zur Temperaturkompensation vorgesehen sind. Fig. 1 shows the circuit of a designed for positive input pulses Pulse filter to which a monostable stage for generating square-wave pulses can be selected Duration is downstream; F i g. 2 shows the same filter for differentiated output pulses to control further digital components, with additional Zener diodes are provided for temperature compensation.

Das Impulsfilter besteht aus zwei in ihrem schaltungsmäßigen Aufbau übereinstimmenden Schmitt-Trigger A bzw. B für positive Impulse, zwei IntegrierschaltungenC bzw. D und einem DiodentorE für negative Impulse. Die Schmitt-Trigger A bzw. B umfassen jeweils zwei npn-Transistoren Tsl, Ts 2 bzw. Ts3, Ts 4 mit gemeinsamem Emittervorwiderstand R8 bzw. Rto, einem Spannungsteiler Rl, R2 bzw. R8, R9 für die Basis des ersten Transistors Ts 1 bzw. Ts 3, einem Spannungsteiler R6, R4, R5 bzw. Rot3, R,1, R12 für die Basis des zweiten Transistors Ts 2 bzw. Ts4, einem Kollektorvorwiderstand R7 bzw. R14 für letzteren Transistor und gegebenenfalls, wie in Fig.2 gezeigt, zur Temperaturkompensation der Schwellwerte der Schmitt-Trigger A bzw. B eine Zener-Diode Gr4 bzw. Gr5 vor dem Spannungsteiler1, R2 bzw. R8, R9. The pulse filter consists of two in their circuit structure matching Schmitt trigger A or B for positive pulses, two integrating circuits C. or D and a DiodentorE for negative pulses. The Schmitt triggers A and B include two npn transistors Tsl, Ts 2 or Ts3, Ts 4 with a common emitter series resistor R8 or Rto, a voltage divider Rl, R2 or R8, R9 for the base of the first transistor Ts 1 or Ts 3, a voltage divider R6, R4, R5 or Rot3, R, 1, R12 for the base of the second transistor Ts 2 or Ts4, a collector series resistor R7 or R14 for the latter transistor and possibly, as shown in Fig. 2, for temperature compensation the threshold values of the Schmitt trigger A and B, a Zener diode Gr4 or Gr5 the voltage divider 1, R2 or R8, R9.

Die Integrierglieder C bzw. D umfassen jeweils einen von einer Diode Grt bzw. Gr2 und einem dieser Diode in Reihe geschalteten Widerstand R16 bzw. R18 überbrückten Widerstand R15 bzw. R17 und einen Kondensator Cl bzw. C2. The integrators C and D each comprise one of a diode Grt or Gr2 and a resistor R16 or R18 connected in series with these diodes bridged resistor R15 or R17 and a capacitor Cl or C2.

Die beiden Integrierglieder C bzw. D haben verschiedene Auflade-Zeitkonstanten, beispielsweise dadurch, daß bei Verwendung gleicher Kondensatoren C1 bzw. C2 und gleicher Dioden Grt bzw. Gr2 die WiderständeRj6 bzw. R17 verschieden gewählt werden, und verschiedene Entlade-Zeitkonstanten dadurch, daß die Widerstände Rj6 bzw. R38 verschieden gewählt werden. The two integrators C and D have different charging time constants, for example by the fact that when using the same capacitors C1 or C2 and the same diodes Grt or Gr2, the resistors Rj6 or R17 are chosen differently, and various discharge time constants in that the resistors Rj6 and R38 be chosen differently.

Die Wirkungsweise der Schaltung nachiF i g. 1 und Fig.2 bis einschließlich dem DiodentorE ist folgende: Der Widerstand R15 des Integriergliedes C ist so gewählt, daß kurz vor dem Ende eines Eingangsimpulses vorgegebener, richtiger Dauer der obere Schwellwert des Schmitt-Triggers A erreicht wird. Dadurch wird der Transistor Tsl, der im Ruhezustand gesperrt ist, leitend und über den Widerstand R4 der im Ruhezustand leitende Transistor Ts2 gesperrt. The mode of operation of the circuit according to iF i g. 1 and 2 up to and including the diode gate E is as follows: The resistor R15 of the integrating element C is chosen so that shortly before the end of an input pulse of given, correct duration the upper The threshold of the Schmitt trigger A is reached. This turns the transistor Tsl, which is blocked in the idle state, conductive and via the resistor R4 in the idle state conductive transistor Ts2 blocked.

Beim Verschwinden des Eingangsimpulses wird der Kondensator C des Integriergliedes C über die jetzt in Durchlaßrichtung betriebene Diode Grt und den Reihenwiderstand R10 schnell entladen. Dadurch sinkt die Spannung am Eingang des Schmitt-Triggers A unter dessen unteren Schwellwert, und der Schmitt-Trigger schaltet in seine stabile Ruhelage zurück. Der Widerstand R11 des Integriergliedes D ist so dimensioniert, daß der obere Schwellwert des Schmitt-Triggers B nur erreicht wird, wenn der Eingangsimpuls seine vorgeschriebene Dauer um eine bestimmte maximale Toleranz überschreitet, und der Widerstand R18 ist so ausgelegt, daß nach Verschwinden des Eingangsimpulses der untere Schwellwert des Schmitt-Triggers B etwas später erreicht wird als beim Schmitt-TriggerA und dadurch der Schmitt-TriggerB etwas länger als der Schmitt-Trigger A angesprochen bleibt.When the input pulse disappears, the capacitor C des Integrator C via the diode Grt, which is now operated in the forward direction, and the Discharge series resistor R10 quickly. This reduces the voltage at the input of the Schmitt trigger A below its lower threshold value, and the Schmitt trigger switches back to its stable position of rest. The resistor R11 of the integrator D is dimensioned so that the upper threshold of the Schmitt trigger B is only reached will when the input pulse exceeds its prescribed duration by a certain maximum Tolerance exceeds, and the resistor R18 is designed so that after disappearing of the input pulse the lower threshold of Schmitt trigger B a little later is reached than with the Schmitt-TriggerA and thus the Schmitt-TriggerB is somewhat longer than the Schmitt trigger A remains addressed.

Ist der Eingangsimpuls kürzer als vorgegeben, so werden die Kondensatoren C1 und C2 beider Integrierglieder nicht genügend hoch aufgeladen, d. h., die Ansprechschwellwerte beider Schmitt-Trigger werden nicht erreicht, und an das DiodentorE wird kein Impuls abgegeben. If the input pulse is shorter than specified, the capacitors are C1 and C2 of both integrators are not charged enough, i. i.e., the response thresholds Both Schmitt triggers are not reached and no pulse is sent to the diode gate submitted.

Hat der Eingangsimpuls die vorgegebene Dauer, so wird nur der Ansprechschwellwert des Schmitt-Triggers A erreicht, und der Schmitt-TriggerB bleibt im Ruhezustand. Dadurch liegt über den Widerstand R,, am Diodentor E keine Sperrspannung, und die Rückflanke des Ausgangsimpulses des Schmitt-Triggers A wird differenziert, so daß am Ausgang des Diodentores E ein negativer Impuls erscheint, der zur Steuerung weiterer digitaler Bausteine dienen kann. If the input pulse has the specified duration, only the response threshold is used of Schmitt trigger A is reached, and Schmitt trigger B remains in the idle state. As a result, there is no reverse voltage across the resistor R ,, at the diode gate E, and the The trailing edge of the output pulse of the Schmitt trigger A is differentiated so that a negative pulse appears at the output of the diode gate E, which is used to control further can serve as digital building blocks.

Ist der Eingangsimpuls länger als vorgegeben, so spricht auch der Schmitt-Trigger B an, und am Diodentor E liegt über den Widerstand R19 eine Sperrspannung, so daß die Rückflanke des Ausgangsimpulses des Schmitt-Triggers A nicht differenziert werden kann und am Ausgang des Diodentores E kein negativer Impuls erscheint. If the input impulse is longer than specified, it speaks too Schmitt trigger B on, and on Diode gate E has a reverse voltage across resistor R19, so that the trailing edge of the output pulse of Schmitt trigger A does not differentiate can be and at the output of the diode gate E no negative pulse appears.

Schaltet man nach F i g. 1 hinter das DiodentorE noch einen transistorisierten monostabilen MultivibratorF, so wandelt dieser den differenzierten negativen Impuls, welcher bei vorgegebener Eingangsimpulsdauer am Ausgang des Diodentores E erscheint, in Rechteckimpulse entsprechend der wählbaren Zeitkonstante der monostabilen Stufe um. Diese können an den Kollektoren der Transistoren der monostabilen Stufe entnommen werden. Es kann aber auch in den Kollektorweg eines Transistors der monostabilen Stufe, wie in F i g. 1 dargestellt, ein Relais W geschaltet werden. Die monostabile Stufe, deren Schaltung und Wirkungsweise bekannt ist, besteht aus den Transistoren TsS, Ts6, den Widerständen R20, R2l, R2.2, R23, R24, R25 und dem Kondensator C. If you switch to FIG. 1 behind the diode gate E is a transistorized one monostable multivibrator F, it converts the differentiated negative impulse, which appears at the output of the diode gate E for a given input pulse duration, in square pulses according to the selectable time constant of the monostable stage around. These can be taken from the collectors of the transistors of the monostable stage will. But it can also be in the collector path of a transistor of the monostable Stage, as in FIG. 1, a relay W can be switched. The monostable Stage, the circuit and mode of operation of which is known, consists of the transistors TsS, Ts6, the resistors R20, R2l, R2.2, R23, R24, R25 and the capacitor C.

Das Impulsfilter nach der Erfindung kann auch für negative Eingangsimpulse verwendet werden, wenn dem Eingang des Filters noch ein Umkehrtransistor vorgeschaltet wird oder statt der dargestellten npn-Transistoren pnp-Transistoren verwendet werden. The pulse filter according to the invention can also be used for negative input pulses can be used if a reversing transistor is connected upstream of the input of the filter is used or instead of the illustrated npn transistors pnp transistors are used.

Claims

Claims: 1. Impulse filter, especially for remote control signal receivers in digital regulating and control systems that only give impulses to a specific one Lets the duration of time, which indicates that two Schmitt triggers (A or B) are connected in parallel on the input side for pulses of the same polarity and in their input circuits integrating elements (C or D) contain, each one from the series connection of a diode and a resistor (gar1, R, resp.

Gr2, R18) bridged resistor (R 5 or R7) and a capacitor (Include C or C2 and have different charging and discharging time constants, that one trigger (A) to the pulse input and the other trigger (B) to the Blocking resistor (R, 9) of a diode gate (E) is connected and that the charging time constant of the integrator (D) of the latter trigger is greater than that of the integrator (C) of the other trigger, which is selected so that the one connected to the blocking resistance of the Diodentores connected trigger (B) responds when the input pulse duration is a exceeds the specified maximum tolerance while the charging time constant of the Integrating element (C) of the trigger connected to the pulse input of the diode gate (A) is selected so that this trigger responds when the input pulse duration is a exceeds the specified minimum tolerance.

2. Pulse filter according to claim 1, characterized in that the Output voltages of the integrators (C or D) to the Schmitt triggers (A or B) each supplied via a silicon diode (Gr4 or Gr5) operated in the reverse direction which are used for temperature compensation of the threshold values of the Schmitt trigger.

3. Pulse filter according to claim 1, characterized in that the to the blocking resistor (ru9) of the diode gate (E) connected Schmitt trigger (B) by selecting the appropriate discharge time constants for the capacitors (C1, C2) of the integrating elements remains addressed longer than the other Schmitt trigger (A).

4. pulse filter according to claim 1, characterized in that the Diodentor (E) is followed by a monostable multivibrator (F) so that the Pulse filter emits square-wave pulses with a selectable duration as the output voltage.