DE1275112B

DE1275112B - Process for the generation of approximately sin-shaped pulses

Info

Publication number: DE1275112B
Application number: DE1965S0098943
Authority: DE
Inventors: Guenther Pexa
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1965-08-20
Filing date: 1965-08-20
Publication date: 1968-08-14

Description

Verfahren zur Erzeugung von angenähert sin2-förmigen Impulsen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von angenähert sin2-förmigen Impulsen, insbesondere zur Anwendung für die Hochfrequenz-Impuls-Fehlerortung.Method for generating approximately sin2-shaped pulses Die The invention relates to a method for generating approximately sin2-shaped pulses, especially for use in high-frequency impulse fault location.

Zur Erzeugung von Impulsen mit vorgegebenen Kurvenformen sind hauptsächlich zwei Methoden bekannt, nämlich die Erzeugung dieser Impulse mittels impulsformender Filter oder mittels nichtlinearer Schaltungen. Bei der Impulsformung mittels Filter wird das Frequenzspektrum eines leicht zu erzeugenden Impulses, z. B. eines schmalen Rechteckimpulses, mit einem geeigneten Filter beeinflußt.To generate pulses with predetermined waveforms are mainly two methods are known, namely the generation of these pulses by means of pulse shaping Filters or by means of non-linear circuits. With pulse shaping using a filter the frequency spectrum of an easily generated pulse, e.g. B. a narrow one Square pulse, influenced with a suitable filter.

Bei der Impulserzeugung mit nichtlinearen Schaltungen wird z. B. mit RC-Zeitkonstanten ein Dreieckimpuls erzeugt und mit nichtlinearen Netzwerken verformt.When generating pulses with non-linear circuits, z. B. with RC time constants a triangular pulse is generated and deformed with non-linear networks.

Zur Einhaltung einer genauen Impulsamplitude und Impulsbreite wird jedoch für beide Methoden der Aufwand an Schaltelementen u. dgl. sehr groß.To maintain an exact pulse amplitude and pulse width however, for both methods the cost of switching elements and the like is very large.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen insbesondere für die Hochfrequenz-Impuls-Fehlerortung brauchbaren Impuls mit geringem Aufwand zu erzeugen.The object of the invention is to provide a device, in particular for high-frequency pulse fault location generate usable pulse with little effort.

Gemäß der Erfindung wird zur Erzeugung von angenähert sin2-förmigen Impulsen so verfahren, daß einer von einem Oszillator erzeugten Sinusspannung mittels eines Spitzengleichrichters eine derartige Gleichspannung addiert wird, daß die negativen Maxima der Spannung den Momentanwert 0 Volt haben und daß diese Spannung einem elektronischen Schalter zugeführt wird, der durch einen mit Impulsen, deren Anstiegs- oder Rückflanken im Augenblick der negativen Maxima der Sinusspannung auftreten, angesteuerten Binärzähler oder Ringzähler mit n Stufen derart gesteuert wird, daß er jeweils den n-ten Cosinusbogen von Spannungsminimum zu Spannungsminimum aus der vom Spitzengleichrichter abgegebenen Spannung herausschneidet.According to the invention, approximately sin2-shaped Process pulses so that a sinusoidal voltage generated by an oscillator by means of a peak rectifier such a DC voltage is added that the negative maxima of the voltage have the instantaneous value 0 volts and that this voltage is fed to an electronic switch, which is triggered by a pulse whose Rising or falling edges at the moment of the negative maxima of the sinusoidal voltage occur, controlled binary counter or ring counter with n stages controlled in this way is that it always has the nth cosine arc from voltage minimum to voltage minimum from the voltage output by the peak rectifier.

Ferner ist es vorteilhaft, die zur Steuerung des Binär- oder Ringzählers verwendeten Spannungsimpulse aus den in die Diode des Spitzengleichrichters fließenden Stromimpulsen zu erzeugen Dadurch erhält man den Vorteil, daß die zur Steuerung des Zälers benötigten Impulse unabhängig von der Frequenz des Sinusgenerators stets im Augenblick der negativen Maxima der Sinusspannung auftreten.It is also advantageous to control the binary or ring counter used voltage pulses from the ones flowing into the diode of the peak rectifier Generate current pulses This gives the advantage that the control of the counter always required pulses regardless of the frequency of the sine generator occur at the moment of the negative maxima of the sinusoidal voltage.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung lassen sich die zur Steuerung des Zählers verwendeten Impulse mit Hilfe einer Laufzeitkette korrigieren, wodurch die Anstiegsflanken der Steuerimpulse für den Zähler genau auf die negativen Spannungsmaxima der Sinusspannung eingestellt werden können. Ferner kann der elektronische Schalter gleichzeitig wahlweise mittels zusätzlicher elektronischer Schalter von mehreren Zählerausgängen gesteuert werden. Dadurch lassen sich rasch wechselnde Impulsreihen erzeugen, wie sie z. B. für Pulscode- oder ähnliche übertragungsverfahren verwendet werden können.In a further embodiment of the invention, the for control correct the impulses used by the meter with the help of a delay chain, whereby the rising edges of the control pulses for the counter exactly to the negative voltage maxima the sinusoidal voltage can be set. Furthermore, the electronic switch at the same time optionally by means of additional electronic switches of several Counter outputs can be controlled. This enables rapidly changing series of impulses generate as they z. B. used for pulse code or similar transmission methods can be.

Durch diese Maßnahmen erhält man einen singförmigen Impuls mit konstanter Impulsbreite und -amplitude, wobei die Wiederhoheit des ausgesandten Impulses ebenfalls konstant ist und in einem ganzzahligen Verhältnis zwischen Impulsbreite und Wiederhoheit gewählt werden kann. Die Breite dieses Impulses hängt nur von der Frequenz des jeweiligen, die Sinusspannung erzeugenden Generators ab. Die Fußpunktbreite des Impulses ist gleich dem Reziprokwert dieser Frequenz. Die Impulsamplitude hängt ebenfalls im wesentlichen nur von der Amplitude des Sinusgenerators und geringen Dämpfungen des Spitzengleichrichters sowie des elektronischen Schalters ab. Alle diese Einflüsse lassen sich jedoch leicht beherrschen, da eine Korrektur der Amplitude oder der Impulsbreite lediglich am Generator vorgenommen zu werden braucht und die Impulsform selbst nicht ändert. Die Konstanz bezüglich der Impulsbreite wird besonders dann groß, wenn man als Sinusgenerator einen Quarzgenerator verwendet. Dieses Verfahren der Impulsformung ist für die Hochfrequenz-Impuls-Fehlerortung besonders günstig, da dabei ein Quarzgenerator und der benötigte Binärzähler bereits für andere Zwecke vorhanden sind.These measures result in a singular pulse with a constant Pulse width and amplitude, with the repetition of the transmitted pulse as well is constant and in an integer ratio between pulse width and repetition can be chosen. The width of this pulse depends only on the frequency of the respective, the generator generating the sinusoidal voltage. The base width of the pulse is equal to the reciprocal of this frequency. The pulse amplitude also depends on the essentially only on the amplitude of the sine wave generator and low attenuation of the Peak rectifier and the electronic switch. All of these influences can be easily mastered, however, as a correction of the amplitude or the The pulse width only needs to be made on the generator and the pulse shape itself does not change. The constancy with respect to the pulse width becomes especially then great if a quartz generator is used as a sine wave generator. This method the pulse shaping is particularly favorable for the high-frequency pulse fault location, because a quartz generator and the required binary counter are already used for other purposes available.

An Hand des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 sowie des Impulsschemas nach F i g. 2 wird die Erfindung näher erläutert.On the basis of the exemplary embodiment according to FIG. 1 as well as the impulse scheme according to FIG. 2 the invention is explained in more detail.

Der Spitzengleichrichter 2 der F i g. 1 wird mit einer vom Generator 1 erzeugten Sinusspannung (Fig. 2, A) ausgesteuert. Der Spitzengleichrichter setzt nun erstens dieser Sinusspannung eine derartige Gleichspannung zu, daß die negativen Maxima der Sinusspannung stets den Momentanwert 0 Volt (F i g. 2, B) erhalten, und außerdem werden die in die Diode des Spitzengleichrichters fließenden Stromimpulse im Trigger 3 in Spannungsimpulse (F i g. 2, C) umgewandelt und zum Ansteuern des aus den bistabilen Kippstufen 4, 5, 6 und dem Gatter 7 bestehenden, bis acht zählenden Binärzählers verwendet. Zweckmäßig läßt sich die Spitzengleichrichterschaltung mit der Triggerschaltung kombinieren, indem man mit der Basis-Emitter-Strecke gleichrichtet und gleichzeitig die Verstärkung des Transistors zum Umwandeln der in die Basis-Emitter-.Strecke fließenden Stromimpulse und Spannungsimpulse verwendet. Am Ausgang des Gatters 7 erhält man, da der Binärzähler von einer ununterbrochenen Impulsreihe (F i g. 2, C) angesteuert wird, einen Rechteckimpuls mit dem Tastverhältnis t : 8 (F i g. 2, D), dessen Flanken zeitlich mit zwei aufeinanderfolgenden Steuerimpulsen (F i g. 2, C) zusammenfallen. Da diese Steuerimpulse gleichzeitig mit den negativen Scheiteln des .Sinussignals (F i g. 2, B) auftreten, liegen die Flanken des Rechtecks (F i g. 2, D) jeweils an der Stelle des Spannungswertes 0 (F i g. 2, B). Mit dem Rechteck (F i g. 2, D) wird der elektronische Schalter 8 gesteuert. Dieser schneidet aus der Sinusspannung jeden achten Cosinusbogen heraus, und zwar so, daß immer beim Spannungswert 0 geschaltet wird. Man erhält einen Impuls, dessen Verlauf dem häufig verwendeten sin2-ImpuIs entspricht (F i g. 2, E).The peak rectifier 2 of FIG. 1 is with one from the generator 1 generated sinusoidal voltage (Fig. 2, A) controlled. The peak rectifier sets now, first of all, this sinusoidal voltage has such a voltage DC voltage to, that the negative maxima of the sinusoidal voltage always have the instantaneous value 0 volts (F i g. 2, B), and also those flowing into the peak rectifier diode Current pulses in trigger 3 are converted into voltage pulses (F i g. 2, C) and used for Control of the bistable flip-flops 4, 5, 6 and the gate 7, up to eight counting binary counter used. The peak rectifier circuit can be expediently combine with the trigger circuit by rectifying with the base-emitter path and at the same time the gain of the transistor to convert the into the base-emitter flowing current pulses and voltage pulses are used. At the exit of gate 7 is obtained because the binary counter is based on an uninterrupted series of pulses (F i g. 2, C) is controlled, a square pulse with the duty cycle t: 8 (Fig. 2, D), the edges of which are timed with two consecutive control pulses (F i g. 2, C) coincide. Because these control pulses coincide with the negative vertices of the sine signal (F i g. 2, B) occur, the edges of the rectangle (F i G. 2, D) in each case at the point of the voltage value 0 (Fig. 2, B). With the rectangle (Fig. 2, D) the electronic switch 8 is controlled. This cuts out of the sine voltage out every eighth cosine arc, in such a way that always at Voltage value 0 is switched. One receives an impulse, the course of which is frequent sin2-ImpuIs used corresponds to (Fig. 2, E).

Die Erzeugung von sin2-förmigen Impulsen ist deshalb interessant, weil der sin2-Impuls - bei -vorgegebenen Nullstellen das geringste, Frequenzspektrum aufweist, so daß zur übertragung _: dieser Impulse schmalbandige übertragungseinrichtungen verwendet werden können. Da man häufig an derartigen schmalbandigen Übertragungseinrichtungen interessiert ist und andererseits dafür eine Hochfrequenzimpulsfehlerortung vorsehen will, ergibt sich bei der Anwendung von sin2-Impulsen die günstigste Lösung. Muß auf .Schmalbandigkeit der übertragungseinrichtung keine Rücksicht genommen werden, so kann für die Hochfrequenzimpulsfehlerortung auch jede andere Impulsform, z. B. eine Rechteckimpulsform nach F i g. 2, D, verwendet werden.The generation of sin2-shaped pulses is therefore interesting, because the sin2 impulse - with -specified zeros - the lowest frequency spectrum has, so that for the transmission _: these pulses narrow-band transmission devices can be used. Since you often have such narrow-band transmission facilities is interested and on the other hand provide a high-frequency impulse fault location the most favorable solution results from the application of sin2 impulses. Got to no consideration is given to the narrow bandwidth of the transmission equipment, so any other pulse shape, z. B. a rectangular pulse shape according to FIG. 2, D, can be used.

Claims

Claims: 1. Method for generating approximately sin2-shaped Pulses, in particular for use in high-frequency pulse fault location, thereby characterized in that a sinusoidal voltage generated by an oscillator by means of a Peak rectifier such a DC voltage is added that the negative Maxima of the voltage have the instantaneous value 0 volts and that this voltage is a electronic switch is supplied, which is triggered by a pulse whose rise or trailing edges occur at the moment of the negative maxima of the sinusoidal voltage, controlled binary counter or ring counter with n stages is controlled in such a way that he in each case the nth cosine arc from voltage minimum to voltage minimum from the cuts out the voltage output by the peak rectifier.

2. Procedure according to Claim 1, characterized in that the one for controlling the binary or ring counter used voltage pulses from the ones flowing into the diode of the peak rectifier Current pulses are generated.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that the pulses used to control the counter with the help of a delay chain Getting corrected.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the electronic switch at the same time optionally by means of additional electronic Switch is controlled by several counter outputs.