DE2158154A1 - Schaltungsanordnung zur erzeugung eines n-stelligen binaeren pcm-wortes - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines n-stelligen binären PCM-Wortes Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines n-stelligen binären PCM-Wortes, das mit der Frequenz fw wiederholt wird und innerhalb dessen die n Bits eine Bitfolgefrequenz fb haben. Die n Bits eines Wortes können insgesamt jede der 2n möglichen 0/1-Kombinationen aufweisen.
• ochaltungsanordnungen zur Erzeugung n-stelliger binärer PCM-Wörter können benutzt werden als PCM-Wortgeneratoren mit statisch einstellbaren Wortkombinationen, als PCM-Simulatoren mit statistisch einstellbaren Wortkombinationen, als PCM-Parallel-Serienwandler oder auch als PCM-Multiplexer bzw. als Kombinationen aller dieser Möglichkeiten.
• Zur Erzeugung eines n-stelligen PCM-Wortes mit der Wortfolgefrequenz X und der Bitfolgefrequenz fb ist es allgemein üblich, ein n-stufiges Schieberegister mit der Taktfrequenz fb zu verwenden, in das ein Impuls mit der Dauer T = 1 1/fb und der Wiederholfrequenz fw eingeschrieben wird, wobei sinnvollerweise fw und fb in einem ganzzahligen Verhältnis zueinander stehen. Die n Ausgänge der n Stufen des Schieberegisters werden Uber Verknüpfungsschaltungen derart zusammengeschaltet, daß alle n Ausgangssignale einzeln auf einen gemeinsamen Ausgangsanschluß geschaltet werden können.
• Fig. 1 verdeutlicht das Ubliche Verfahren am Beispiel eines 4-stufigen Schieberegisters, das hier aus Polgeschaltungen vom D-Typ (D Blip-Plop) aufgebaut ist. Das Signal E mit der Wiederholfrequenz fw (hier fb = 10 fw) wird mit dem Schiebetakt C durch die 4 Registerstufen geschoben und ruft an den 4 Ausgängen die Signale Q1 bis Q4 hervor, die über Je eine UND-Verknüpfung auf eine ODER-Verknüpfung geschaltet werden.
• Über die 4 Steuereingänge S1 bis S4 kann jede der UND-Verknüpfungen gesperrt werden. Für den Fall, daß alle 4 Steuereingange 1-Signal haben (UND-Verknüpfungen aufgesteuert) erscheint am Ausgang der ODER-Verknüpfung das signal A', das ein PCM-Wort in der NRZ-Form mit der Impulsfolge 1111 darstellt. Wird z.B. dem Steuereingang S2 ein O-Signal zugeführt, so erscheint das Ausgangssignal A'1 mit der Impulsfolge 1011, werden S1 und 54 zu Null gemacht, so erscheint ein Wort A'2 mit der Impulsfolge 011O, usw. Durch Verknüpfung des Ausgangssignals A' mit dem Schiebetakt C in einer weiteren UND-Schaltung kann das PCM-Wort in der RZ-Form gewonnen werden. Dann ergeben sich die Ausgangssignale A1, A2 und A3. (RZ bedeuted Return to Zero, NRZ dementsprechend Non Return to Zero).
• Eine Schaltungsanordnung wie z.B. die in Fig. 1 gezeigte, wird heute durchweg mit integrierten Schaltungen aufgebaut.
• Die höchste erreichbare Folgefrequenz der Impulse des PCM-ortes ist gleich der höchsten zulässigen Taktfrequenz des Schieberegisters. Die Folgeschaltungen begrenzen damit die höchste Arbeitsfrequenz, während die Verknüpfungsschaltungen im allgemeinen weitaus höhere Frequenzen verarbeiten könnten.
• Ein Aufbau der Folgeschaltungen aus extrem schnellen Einzeltransistoren, der die Arbeitsgeschwindigkeit der Folgeschaltungen an die der Verknüpfungsschaltungen angleichen könnte, verbietet sich meistens aus wirtschaftlichen Überlegungen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit Hilfe eines Schieberegisters und einfacher Verknüpfungsschaltungen ein PCM-Wort zu erzeugen, dessen Bitfolgefrequenz um den Faktor k höher ist als die Taktfrequenz des Uchieberegisters und dessen Bitzahl k mal so groß ist wie die Stufenzahl des Schieberegisters.
• Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß für jede Stufe des Schieberegisters k Verknüpfungsschaltungen mit jeweils drei Eingängen vorgesehen sind. An den jeweils ersten Eingängen liegt das Ausgangssignal der zugeordneten Schieberegister stufe, an den jeweils zweiten Eingängen das Schaltsignal zur Darstellung des zugehörigen bit des PCM-Wortes. An den in k Gruppen von Je n/k Verknüpfungsschaltungen parallel geschalteten dritten Eingängen liegt eine in der Impulsfolgefrequenz und der Impulsbreite mit der Schiebetaktfrequenz identische, in ihrer Phasenlage von Gruppe zu Gruppe um jeweils 2#/k verschobene Impulsspannung. Die Ausgänge aller Verknüpfungsschaltungen sind in einer weiteren Verknüpfungsschaltung zusammengefaßt.
• Im einfachsten Falle wird k = 2 gewählt; es liegen dann zwei Gruppen von Verknüpfungsschaltungen vor. Die n/2 parallelgeschalteten dritten Eingänge der ersten Gruppe von Verknüpfungsschaltungen sind dann mit der Schiebetaktspannung und die n/2 parallelgeschalteten dritten Eingänge der zweiten Gruppe von Verknüpfungsschaltungen mit einer zur Schiebetaktspannung inversen Schiebetaktspannung verbunden.
• Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung ermöglicht es also mit Hilfe eines n/k-stufigen schieberegisters das mit der Taktfrequenz fb/k arbeitet, ein PCM-Wort von n bit Länge mit der Bitfolgefrequenz fb zu erzeugen; dieses PCM-Wort hat zunächet die NRZ-Form.
• Bei der angegebenen Schaltungsanordnung läßt sich das PCM-Wort zweckmäßig in der RZ-Form darstellen, wenn das PCM-Ausgangssignal dem ersten Eingang einer weiteren Verknüpfungsschaltung zugefahrt wird, an deren zweiten Eingang eine Impulsepannung mit der Wiederholfrequenz fb und der Impulsbreite 1/2 fb anliegt.
• in Ausführungsbeispiel der Erfindung für k = 2 ist in Fig. 2 dargestellt, Fig. 3 zeigt die zugehörigen Zeitverläufe der Signal- und Stauerspannungen.
• Die erate Stufe D1 des n/2-stufigen Schieberegistere erhält die Eingangs spannung E, die impulsförmig ist mit der Wiederholfrequenz fw und der Impulsbefeite 2/fb. Im Rhythmus des Schiebetaktes C (Wiederholfrequenz fb/2, Impusbreite 1/fh) wir das Signal E durch das Sohieberegister geschaltet, so daß an den chieberegisterausängen die Signale Q1 bis Qn/2 erscheinen. Jede Schieberegisterausgangsspannung Q1 wird 2 Verknüp fungeschaltungen Via und Vib zugeführt. Mit den zugehörigen Stouereingängen Sia und Sib können die Verknüpfungsschaltungen Via und Vib gesperrt werden. Der dritte Eingang der Verknüpfungsschaltung Via führt an eine Impulsspannung C', die identisch mit der Schiebetaktspannung C ist, der dritte Eingang der Verknüpfungsschaltung Vib führt an eine Impulsspannung C'', die invers zur Schiebetaktspannung C und damit auch zu C' ist. Aus der Ausgangaepannung Q1 des Schieberegieters entstehen somit zwei Ausgangsspannungen Qia und Qib der Verknüpfungsschaltungen Via und Vib, die die Wiederholfrequenz fw und die Impulsbreite 1/fb haben und die gegeneinander um die Zeit 1/fb verschoben sind. Insgesamt erscheinen am Ausgang A' der Verknüpfungsschaltung W n einzeln aus- und einschaltbare Impulse und somit ein PCM-Wort in der NRZ-Form von n bit Länge. Verknüpft man A' und eine Impulespannung D mit der Folgefrequenz fb und der Impulsbreite 1/2fb in einer weiteren Verknüpfungsschaltung X, so erhält man als deren Ausgangesignal A n einzeln aus- und einschaltbare Impulse halber Breite und somit in PCM-Wort der RZ-Form von n bit Länge.
• Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß zur Erzeugung eines PCM-Wortes von n bit Länge und der Bitfolgefrequenz fb nur ein n/k-stufiges Schieberegister lit der Taktfrequenz fb/k benötigt wird wobei der Faktor k mindestens den Wert 2 hat.

Claims (3)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines n-stelligen binären PCM-Wortes mit der Wortfolgefrequenz fw und der Bitfolgefrequenz fb mit Hilfe eines n/k-stufigen Sahieberegisters mit der Schiebetaktfrequenz fb/k, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß für jede Stufe des Schieberegisters (Di) k Verknüpfungsschaltungen (Via' Vib) mit jeweils drei Eingängen vorgesehen sind, daß an den jeweils ersten Eingängen das Ausgangssignal (Q1) der zugeordneten Schieberegisterstufe (Di), an den jeweils zweiten Eingängen das Schaltsignal (Sia, Sib) zur Darstellung des zugehörigen bit des PCM-Wortes und an den in k Gruppen von je n/k Verknüpfungsschaltungen (z.B. V1a, Via) parallel geschalteten dritten Eingängen eine in der Impulsfolgefrequenz und der Impulsbreite mit der ochiebetaktfrequenz (C) identische, in ihrer Phasenlage von Gruppe zu Gruppe um jeweils 2#/k verschobene Impulsspannung (C', C'') liegt und daß die Ausgänge aller Verknüpfungeschaltungen in einer weiteren Verknüpfungsschaltung (W) zusammengefaßt sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß k @ 2 i.t und die n/2 parallelgeschalteten dritten Eingänge der ersten Gruppe von Verknüpfungsschaltungen (V1a, Via) mit der Schiebetaktspannung (a) und die n/2 parallelgeschal teten dritten Eingänge der zweiten Gruppe von Verknüpfungsschaltungen mit einer zur Schiebetaktepannung (C') inversen Schiebetaktspannung (C'') verbunden sind (Fig. 1).

3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausg@ngssignal (A) der ausgangsseitigen Verknüpfungsschaltung dem ersten Eingang einer weiteren Verknüpfungsschaltung (X) zugeführt ist, deren zweiter Eingang mit einer Impulespannung (D) der Folgefrequenz fb und der Impulsbreite 1/2 fb verbunden ist (Fig. 2).

L e e r s e i t e