DE1237173B

DE1237173B - Verfahren zur Flankenversteilerung von Impulsen und Schaltung zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1237173B
Application number: DE1965M0064004
Authority: DE
Inventors: Alfred Brian Ellis
Original assignee: Marconi Co Ltd
Current assignee: BAE Systems Electronics Ltd
Priority date: 1964-02-06
Filing date: 1965-02-02
Publication date: 1967-03-23
Also published as: NL6500612A; FR1423540A; GB1063041A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

H03k

Deutsche KL: 21 al - 36/04

M 64004 VIII a/21 al
2. Februar 1965
23. März 1967

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltung zu seiner Durchführung zur Flankenversteilerung von Impulsen. Es dient beispielsweise dazu, unerwünscht abgerundete Impulse, wie sie z. B. bei Radarempfängern oder in Fernsehübertragungsanlagen auftreten, in verbesserte Rechteckimpulse mit einer steileren vorderen und hinteren Kante umzuwandeln. Die Form der zu verbessernden Impulse und die des gewünschten Impulses werden an Hand der F i g. 1 näher erläutert.

In Fig. 1 zeigt die Kurve (α) eine typische Kurvenform, wie sie in der Praxis oft auftritt, z. B. beim Echoimpuls im Empfängerteil einer Radaranlage oder in einem Fernsehgerät, wenn das abgetastete Bild im wesentlichen aus völlig schwarzen Marken auf einem im wesentlichen weißen Hintergrund (oder umgekehrt) besteht. Ein solcher Impuls gemäß Kurve (a) ist für die weitere Verwendung ungeeignet, weil seine vordere und hintere Kante zu stark abgerundet und abgeflacht sind. In vielen Fällen ist es wünschenswert und vorteilhaft, einen solchen Impuls wieder in einen Impuls mit annähernd vertikaler vorderer und hinterer Kante gemäß Kurve (e) umzuwandeln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Impulse gemäß Kurve (ä) in Impulse gemäß der Kurve (e) umzuwandeln. Die Erfindung besteht in der Kombination folgender Maßnahmen:

a) Aus der Eingangsspannung werden bei Amplitudenänderangen der Eingangsspannung oberhalb eines festgelegten Betrages Signale abgeleitet;

b) die Polarität eines dieser Signale wird geändert, so daß beide Signale die gleiche Polarität erhalten;

c) die beiden Signale gleicher Polarität werden zusammengesetzt;

d) mit dem durch diese Zusammensetzung gewonnenen kombinierten Signal wird eine Schwellwertschaltung gesteuert, die solche kombinierten Signale ausschließt, die einer Amplitudenänderung unterhalb des festgelegten Betrages entsprechen;

e) die Ausgangsspannung der Schwellwertschaltung wird dazu ausgenutzt, die Eingangsspannung auf einen Punkt fester Spannung festzuklemmen.

Im allgemeinen hat der Punkt fester Spannung Erdpotential. Er kann auch ein anderes, vorzugsweise einstellbares Potential haben. Vorzugsweise wird die Ausgangsspannung der Schwellwertschaltung vor ihrer Verwendung zum Festklemmen der Eingangsspannung amplitudenbegrenzt. Die Ableitung der amplitudenänderungsabhängigen Signale aus dem Verfahren zur Flankenversteilerung von
Impulsen und Schaltung zur Durchführung
des Verfahrens

Anmelder:

The Marconi Company Limited, London

Vertreter:

Dr.-Ing. B. Johannesson, Patentanwalt,

Hannover, Göttinger Chaussee 76

Als Erfinder benannt:

Alfred Brian Ellis,

Great Baddow, Essex (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 6. Februar 1964

vom 13. Oktober 1964 (5017)

Eingangssignal erfolgt vorzugsweise mit einem Differenzierglied, das einen Reihenwiderstand und einen dazu parallelgeschalteten Verstärker enthält.

Zur Änderung der Polarität und zur Zusammensetzung der Signale ist vorzugsweise ein Netzwerk mit zwei Eingangselektroden vorgesehen. Ein Halbleiterelement liegt dabei in Reihe mit einem die Polarität umkehrenden Verstärker mit dem Verstärkungsgrad 1 zwischen der Ausgangsklemme der die Signale liefernden Schaltung und einer Eingangsklemme des Netzwerkes. Ein zweites, entgegengesetzt gepoltes Halbleiterelement liegt zwischen der letztgenannten Ausgangsklemme und der anderen Eingangsklemme des Netzwerkes. Der genannte Verstärker hat also eine Verstärkung von — 1.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert.

F i g. 1 zeigt verschiedene Kurvenformen, die im Zuge der erfindungsgemäßen Schaltung auftreten;

F i g. 2 stellt ein Ausführungsbeispiel einer solchen Schaltung dar.

Schaltungspunkte in Fig. 2 und die an diesen Punkten stehenden Spannungen sind in den F i g. 1 und 2 mit den gleichen kleinen Buchstaben bezeichnet.

In F i g. 2 wird eine Spannung mit der Kurvenform gemäß α an Eingangsklemmen 1 angelegt. Eine ver-

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besserte, dem Rechteck angenäherte Spannung gemäß Kurve e ist dann an Ausgangsklemmen 2 verfügbar. Eine der Eingangsklemmen 1 ist mit einer der Ausgangsklemmen 2 über einen Widerstand R verbunden. Die beiden anderen Klemmen des Eingangs und des Ausgangs sind miteinander direkt verbunden. Die Eingangsspannung wird einer Differenzierschaltung B zugeführt. Diese Differenzierschaltung ist von bekannter Art und enthält einen Eingangskondensator B1 in Reihe mit einem Widerstand B 2, dem ein Verstärker B 3 parallel geschaltet ist. Die Ausgangsspannung an der Leitung b besteht aus positiv gerichteten und negativ gerichteten Signalen, die der vorderen bzw. hinteren Kante der Eingangsspannung gemäß Kurve α entsprechen.

Die Ausgangsspannung von der Differenzierschaltung B wird dem Gleichrichterblock C zugeführt, der zur Umkehrung einer Polarität und zur Zusammensetzung der beiden Signale nach Kurve b dient. Die Schaltung dieses Blockes C bringt die beiden Teile der Spannung gemäß Kurve b auf gleiche Polarität, in diesem Fall beide auf positive Polarität, und setzt sie anschließend zusammen (c). Die zur Umkehrung der Polarität dienende Schaltung des Blockes C enthält zwei entgegengesetzt gepolte Dioden Cl und C 2 sowie einen die Polarität umkehrenden Verstärker C 3. Dieser Verstärker hat den Verstärkungsfaktor 1 und liefert eine Ausgangsspannung, deren Polarität zur Eingangsspannung umgekehrt ist. Das heißt die Verstärkung des Verstärkers C 3 ist = — 1. Der die Zusammensetzung der Signale bewirkende Teil des Blockes C enthält die beiden Widerstände C 4 und C 5. Die Diode Cl und der Verstärker C 3 liegen in Serie zwischen der Ausgangsklemme des Blockes B und dem linken Ende des Widerstandes C 4. Die andere Diode C 2 liegt zwischen der Ausgangsklemme des Blockes B und dem rechten Ende des Widerstandes C 5. An dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände C 4 und C 5 entsteht demgemäß eine Spannung mit der in Kurve c dargestellten Kurvenform.

Die Ausgangsspannung des Blockes C wird einer Schwellwertschaltung D zugeführt. Diese Schaltung besteht aus einer DiodeDl, die durch geeignete Mittel, nämlich durch ein an eine nicht dargestellte Betriebsspannung angeschlossenes Potentiometer D 2, in Sperrichtung vorgespannt ist. Die Schaltung D liefert eine Spannung gemäß Kurve d. Diese Ausgangsspannung des Blockes D wird einer Begrenzerund Klemmschaltung £ zugeführt. Diese Schaltung dient zum Festklemmen der Spannung an der Ausgangsklemme 2. Die Eingangsspannung des Blockes E wird über einen Widerstand El geführt und mit einer Begrenzerschaltung begrenzt, die aus zwei entgegengesetzt gepolten Dioden E2,E3 besteht, von denen eine, E2, positiv und die andere, E3, negativ vorgespannt ist. Die Vorspannung wird von Potentiometern E4 und ES und nicht näher dargestellten Spannungsquellen geliefert. Die durch die Begrenzerschaltung begrenzten Signale werden in einem Verstärker E 6 mit hoher Verstärkung verstärkt und dann einem Ausgangstransistor El zugeführt, dessen Kollektor mit der »heißen« Klemme der Ausgangsklemmen 2 verbunden ist. Der Transistor El bewirkt ein Festklemmen der Ausgangsspannung, so daß diese die in Kurve e dargestellte Form annimmt. Wie diese Kurve zeigt, ist die Ausgangsspannung weitgehend rechteckig. Die ursprünglichen, abgeflachten und abgerundeten Kanten der Kurven sind weitgehend beseitigt. Die äußeren Enden dieser Kanten bewirken nur einen unbedeutenden Spannungsabstieg, wie er auf beiden Seiten der rechteckigen Ausgangsspannung e dargestellt ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Flankenversteilerung von Impulsen, insbesondere zur Aufbereitung eines Radar- oder Fernsehsynchronimpulses mit unerwünscht flachen und abgerundeten Kanten, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Maßnahmen:

a) Aus der Eingangsspannung (a) werden bei Amplitudenänderungen der Eingangsspannung (a) oberhalb eines festgelegten Betrages Signale (b) abgeleitet;

b) die Polarität eines dieser Signale (b) wird geändert, so daß beide Signale (c) die gleiche Polarität erhalten;

c) die beiden Signale (c) gleicher Polarität werden zusammengesetzt;

d) mit dem durch diese Zusammensetzung gewonnenen kombnierten Signal (c) wird eine Schwellwertschaltung (D) gesteuert, die solche kombinierten Signale ausschließt, die einer Amplitudenänderung unterhalb des festgelegten Betrages entsprechen;

e) die Ausgangsspannung der Schwellwertschaltung (D) wird dazu ausgenutzt, die Eingangsspannung (a) auf einen Punkt fester Spannung festzuklemmen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung an dem Punkt fester Spannung einstellbar ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung (d) der Schwellwertschaltung (D) vor ihrer Verwendung zum Festklemmen der Eingangsspannung (a) amplitudenbegrenzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung der amplitudenänderungsabhängigen Signale (b) mit einem Differenzierglied erfolgt, das einen Reihenwiderstand (B 2) und einen dazu parallelgeschalteten Verstärker (B 3) enthält.

5. Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die Eingangsspannungsquelle (1) ein Differenzierschaltung (B) angeschlossen ist, an deren Ausgang zwei den Impulsflanken entsprechende Signale entgegengesetzter Polarität (b) erzeugt werden, daß die Differenzierschaltung (B) mit einem Gleichrichterblock (C) verbunden ist, welcher das eine der beiden Signale (b) umkehrt (c), und daß zwischen dem Gleichrichterblock (C) und einer mit der Eingangsspannung über einen Widerstand (R) gespeisten Ausgangsklemme (2) eine Klemmschaltung (E) geschaltet ist, die von den Signalen (c) über eine Schwellwertschaltung (D) gesteuert wird.

6. Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung der Polarität und zur Zusammensetzung der Signale (c) ein Netzwerk (C 4, C S) mit zwei Eingangsklemmea

vorgesehen ist, daß ein Halbleiterelement (Cl) in Reihe mit einem die Polarität umkehrenden Verstärker (C 3) mit dem Verstärkungsgrad 1 zwischen der Ausgangsklemme (b) der die Signale liefernden Schaltung (B) und einer Eingangsklemme des Netzwerkes (C 4, CS) liegt und daß ein zweites, entgegengesetzt gepoltes Halbleiterelement (C 2) zwischen der letztgenannten Ausgangsklemme (b) und der anderen Eingangsklemme des Netzwerkes (C 4, C 5) liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen