DE2130372C2 - Schaltungsanordnung zur Gewinnung von gesonderten Daten und Taktimpulsfolgen aus einem auftretenden, Daten- und Synchronisierimpulse umfassenden Eingangsdatenstrom - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Gewinnung von gesonderten Daten und Taktimpulsfolgen aus einem auftretenden, Daten- und Synchronisierimpulse umfassenden EingangsdatenstromInfo
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- DE2130372C2 DE2130372C2 DE2130372A DE2130372A DE2130372C2 DE 2130372 C2 DE2130372 C2 DE 2130372C2 DE 2130372 A DE2130372 A DE 2130372A DE 2130372 A DE2130372 A DE 2130372A DE 2130372 C2 DE2130372 C2 DE 2130372C2
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung
/UT Gewinnung vor; gesonderten Daten- und
Taktimpulsfolgeii aus einem auftretenden. Daten- und
Synchronisierinipulse umfassenden Kingangsdatenstrom.
Es ist bereits eine Vielzahl von Verfahren entwickelt worden, um Datensignalzüge zu verarbeiten, die von
einem magnetischen Speichermediuni bzw. Aufzeichnungsmedium abgeleitet bzw. gewonnen worden sind.
Um eine höhere Aufzeichnungsdichte zu erzielen, sind Aufzeichnungsverfahren mit Selbsttakteigenschaft benutzt
worden. Der Begriff »Selbsttaktaufzeichnung« wird als Aufzeichnungsverfahren verstanden, bei dem
eine digitale Information mit Synchronimpulsen codiert wird, wobei diese Synchronimpulse dann zur Decodierung
der Daten auf ihr Auslesen aus dem magnetischen Aufzeichnungsmedium benutzt werden. Zu diesem Aufzeichnungsverfahren
gehören di· Phasencodierungsaufzeichnung und die Doppelfrequenz-Aufzeichnung.
!n mit hoher Dichte arbeilenden Aufzeichnungssystemen,
die diese Verfahren anwenden, werden die aufgezeichneten Datenbits einzeln verschoben, und zwar auf
Grund der Wirkungen magnetischer Zusammendrängung und auf Grund des Einschiebens von Datenimpulsen
zufolge der Wirkungen, die durch Ungenauigkeiten in den Lese/Schreib-Schaltungsbauelementen, Wandlertoleranzen,
etc. hervorgerufen werden. Bezüglich weiterer Ausführungen zu diesen Auswirkungen sei auf
den Artikel »Computer Simulation of Waveform Distortions in Digital Magnetic Recordings« von W. W. Chu
in der Zeitschrift »IEEE Transactions on Electronic Computers«. Volume EC-15. No 3, Juni 1%6. Seite 328
folgende, hingewiesen.
Bei Anwendung dieser Selbsttaktverfahren, wie z. B. der Doppelfrequenzaufzeichnung, ergibt sich die Forderung
nach Beibehaltung einer maximalen Trennung, das ist ein halbes Bitintervall, zwischen Synchronimpulsen
und Datenimpulsen, ungeachtet der einzelnen Verschiebung dieser Impulse aus ihrer jeweiligen normalen Zeitlage
heraus.
Einige Schaltungen bewirken die Beibehaltung der Trennung von Datenimpulsen und Taktimpulsen in Phascncodierungs-Aufzeichmingssystemen
dadurch, daß cm konstantes tkvujrssignal von einem freilaufenden
Oszillator abgeleitet wird, der auf die gleiche i'rei|iienz
synchronisiert ist wie die Signaldarsieilungdaien. Kin
Nachteil dieser Schaltungsanordnung besteht jedoch darin, daß die Oszillatorfrequenz des Oszillators sich
über lange Betriebszeitspannen hinweg ändern kann. Demgemäß läßt sich die Zeitspanne zur Synchronisierung
des Oszillators auf die Bezugsfrequenz nicht vorhersagen, weshalb sie demgemäß übermäßig lang wird.
In entsprechender Weise ist in magnetischen Aufzeichnungssystemen,
bei denen ein Lesetakt durch eine Anzahl von Synchronisierimpulsen synchronisiert wird, eine
große Anzahl von Synchronisierimpulsen vor den Datenaufzeichnungen im Hinblick auf die Frequenzabwanderungsbedingungen
erforderlich. Darüber hinaus ist es schwierig sicherzustellen, daß der Synchronisationsvorgang
für jede Datenaufzeichnung zu dem gleichen Zeitpunkt beginnt.
to Bei anderen Systemen sind gesonderte Schaltungen zur Einstellung der Frequenz und Phase des Bezugssignals
eines Lesetakts benutzt worden. Neben dem Problem der Beibehaltung einer konstanten Frequenz ergibt
sich bei diesen Lesetakten normalerweise die Schwierigkeit, daß Ausgangsimpulse erzeugt werden,
ohne daß der Eingangsdatenstrom vorhanden ist. Das Vorhandensein von Taktausgangsimpulsen bei Fehlen
eines Dateneingangsstroms kann jedoch die zugehörige Decodiereinrichtung veranlassen, Verknüpfungssignaie
zu erzeugen, die für das Vorhandensein von Binärdaten Null kennzeichnend sind.
Im Zusammenhang mit der Codierung von Informationen vorgeschlagene Systeme benutzen das Doppelfrequenz-Aufzeichnungsverfahren,
bei dem eine feste Zeitspanne zur Abtastung des Vorhandenseins von bedeutenden Übergängen in dem Datenstrom benutzt
wird. H'»rbei werden Langzeit-Frequenzänderungen mit Hilfe einer Anzahl von in Reihe geschalteten Integrationsschaltungen
korrigiert, deren jede eine andere jo Zeitkonstante aufweist, um minimale und maximale Frequenzänderungen
hervorzurufen. Diese Anordnungen haben sich jedoch in der Einstellung als schwierig erwiesen;
sie eignen sich nicht ohne weiteres für die Erleichterung der Rückgewinnung von Daten von einem Aufzeichnungsmedium,
wie einer Magnetscheibe, deren Besonderheit darin liegt, daß die Informationen in einer
Vielzahl von Spuren enthalten sind, weiche an unterschiedlichen Radialpositioncn auf der Scheibe vorgesehen
sind, deren jede eine Anzahl von Minimum- und Maximum-Änderungen aufweist. Wenn die Anzahl der
integrierten Schaltungen bzw. Integrationsschaltungen herabgesetzt wird und wenn eine Zusammenfassung mit
Verzögerungsleitungen erfolgt, um die Minimum- und Maximum-Änderungen hervorzurufen, zeigen diese
Schallungssysteme keine zufriedenstellenden Ergebnisse im Hinblick auf die Anpassung an große Verschiebungen
der Daten und Synchronimpulse innerhalb des Datenstroms.
Es ist bereits an anderer Stelle (US-PS 35 93 167) eine
Vorrichtung vorgeschlagen worden, die eine Anzahl der
oben aufgeführten Nachteile vermeidet. Zu diesem Zweck benutzt die betreffende Vorrichtung eine »normalerweise
unwirksame« Oszillatorschaltung. Dies bedeutet, daß die betreffende Vorrichtung eine Schaltung
enthält, die extern durch Impulse des Eingangsdatenstroms erregt wird, der von dem Speichersystem aufgenommen
wird. Darüber hinaus enthält diese Vorrichtung einige wenige Einstellsteuereinrichtungen, die eine
bestimmte Beziehung zwischen den Impulsen des Ein M) gangsdatenstroms und des Takisignalz.uges hervorru
fen. tier von einem sinusförmigen Bc/.ugssignal/ug ab
geleitet wird, welcher durch die Oszillatorschaltung ge liefert wird. In einigen Fällen, d. h. bei erheblichen Bit
Verschiebungen, hat es sich jedoch als schwierig erwie h5 sen, ohne weiteres den Ausgangstaktsignalzug um i80!
bezogen auf die Eingangsdatenstromimpulse zu ver schieben und dennoch interne Schaltungsverzögerun
gen zu kompensieren. Eine derartige 180Q-Phasenvet
Schiebung ist dabei wünschenswert, um durch aufeinanderfolgende
Taktimpulsc einzelne Daieniniptilsc zur
Decodierung zusammenzustellen. Im übrigen rufen Änderungen in der Af.zahl der Ringangsimpiilse Änderungen
in der Amplitude des Bezugssignalzugcs hervor, wodurch in gewissen Fallen eine Verschiebung der Impulse
des Ausgangsiaktimpulscs hervorgerufen weiden könnte
Der Erfindung liegt demgemäß für eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art die Aufgabe zu
Grunde, eine verbesserte Taktvorrichtung fiir Sclbsitakt-Speichersysteme
zu schaffen, und zwar für einen genauen Betrieb ungeachtet von schnellen und großen
zeitlichen Störungen der den Ringangsdatenstrom bildenden Impulse.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe gemäß dem Hauptanspruch.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Lcsciaktvorrichiung mit einer Oszillator
schaltung geschaffen, die einen sinusförmigen Be/.ugssignal/ug
liefert und die normalerweise unwirksam ist. Dies bedeutet, daß diese Oszillalorschaltung nur dann
arbeitet, wenn sie extern durch den codierten Selbsttakt-Datensignalzug
erregt wird, der einen Datenstrom darstellt. Dieser Datenstrom ist dabei auf das Lesen
einer Information von einem magnetischen Speichersystem her erzeugt worden.
Der Lesetaktteil umfaßt ferner Schaltungen, die die Phase abtasten und die die Frequenz der Oszillatorschaltung
im Verhältnis der Phasendifferenz zwischen der d>..-ch die Oszillatorschaltung erzeugten Bezugssignalfolge
und den geformten Impulsen des Eingangsdatenstroms einstellen, und zwar derart, daß zwischen den
betreffenden Impulsen eine bestimmte Phasenbeziehung beibehalten bleibt. Die Phasenabtastung erfolgt
dabei nur zum Zeitpunkt des Auftretens der geformten Datenimpulse, Hierdurch wird eine verbesserte Ahtast-
und Halteoperation zwischen aufeinanderfolgenden Phasenabtastungen erzielt.
Die bereits erwähnte bestimmte Zeitbeziehung wird dabei durch eine Generatorschaltung bewirkt, die einen
linearen Signalzug erzeugt, der zur Ableitung von Impulsen
von dem Datenimpulsstrom mit einer bestimmten Beziehung der von dem sinusförmigen Bezugssignalzug
abgeleiteten Taktimpulse dient. Diese Anordnung erleichtert die Erzielung der 180°-Phasenbeziehung
zwischen den Impulsen des schließlich erzielten Datensignalzugs und den Impulsen des Ausgangs-Taktsignalzugs
in bezug auf den Bezugssignalzug.
Die Lesetaktvorrichtung enthält im einzelnen Schaltungen, die Taktausgangsimpulse von bestimmten Reihen
von Durchlaufpunkten des sinusförmigen Bezugssignalzugs erzeugen. Gleichzeitig werden die Ausgangsimpulse
des sich ergebenden Datenstroms abgeleitet, indem zunächst ein linearer Signalzug von jedem Impuls
der Impulse des Eingangsdatenstroms abgeleitet wird, und zwar dadurch, daß diese Datenstromimpulse durch
ein Sägezahn-Monoflop geleitet werden. Der lineare Signalzug wird dann einem veränderbaren Schwellwertschaltkreis
zugeführt Durch Einstellen des Schwellwerts dieses Schaltkreises können die Impulse des sich
ergebenden Datenstroms ohne weiteres eine bestimmte Phasenlage in bezug auf die Impulse des Ausgangstaktsignalzuges
erhalten, der von den Bezugspunkten des sinusförmigen Signalzugs geliefert wird. Demgemäß
läßt sich eine 180°-Phasenverschiebung zwischen den Impulsen des sich ergebenden Datenstromsignalzugs
und dem Ausgangstaktsignalzug ohne weiteres erreichen,
indem zunächst eine derartige Einstellung vorgenommen wird, ohne daß damit die Amplitude oder sonstige
Eigenschafton des Os/illalorschaltungs-Bc/.ugssignalz.uges
beeinflußt werden.
•3 Gemäß einem Merkmal wird bei der Lcsctuktanordnung
eine Abtastschaltung benutzt, die nur wahrend des Vorhandenseins von F.irigangsimpulsen aktiv bzw. wirksam
ist. welche die Speicherung von Phascnfchlersignalen
während einer bestimmten Zeitspanne ermöglichen.
Ein weiteres Merkmal der Lesetaktanordnung besteht darin, daß die Einstellungen der Oszillatorschaltung bei
einem kritisch gedämpften Wert erfolgen. Gemäß einem weiteren Merkmal der Lesetaktanordnung hört die
Lieferung von Zeilsteuer- bzw. Taktimpulsen automa-
I) tisch auf. wenn eine bestimmte Anzahl von Impulsen
nacheinander in dem Eingangsdaienstrom nicht vorhanden
ist oder wenn die Impulse des Eingangsdatenstroms in der Phase gegenüber dem sinusförmigen Signalzug
Gemäß einem .loch weiteren Merkmal der Erfindung enthalten das Sägezahn-Monoflop und der Schaltkreis
komplementäre Transistorkreisc. durch die die Kompliziertheit der Gesamtschaltung herabgesetzt wird.
Gemäß einem noch weiteren Merkmal der Erfindung enthält die Lesetaktvorrichtung bzw. -anordnung ferner
eine Schaltung, die eine Impulsformung der Impulse des Eingangsdatenstronis entsprechend einem Gaußschen
Signalzug bewirkt, und zwar zur Sicherstellung eines genauen, zuverlässigen Betriebs einer Oszillatorschwingschaltung.
An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einem vereinfachten Block- und Leitungsdiagramm
einen Scheibenspeicher sowie Teile ei-
ji ner Steuereinheit, die eine bevorzugte Ausführungsform der Lesetaktvorrichtiing gemäß der Erfindung enthalt.
Fig. 2 zeigt eine Reihe von Impulsdiagrammen, die zur Erläuterung des Betriebs der Lcsetaktvorrichtung
gemäß F i g. 1 benutzt werden.
Fig.3 zeigt in einem Blockdiagramm eine Informationswiedergewinnungslogik
der Vorrichtung gemäß Fig. 1 zur Ableitung von Informationen aus dem codierten
Selbsttaktsignalzug an Hand der Daten- und Taktausgangssignale der Lesetaktvorrichtung.
Im Zusammenhang mit F i g. 1 wird die Erfindung nachstehend im Hinblick auf eine an sich bekannte Magnetscheiben-Speichervorrichtung
10 beschrieben, die eine Anzahl von Magnetaufzeichnungsscheiben sowie
so einen Zugriffsmechanismus mit Lese/Schreibschaltungen enthält, mit deren Hilfe entweder Informationen in
irgendeiner Spur auf der Scheibenfläche gelesen oder geschrieben werden. In diesem Zusammenhang sei angenommen,
daß die Scheibenvorrichtung bzw. Speichervorrichtung 10 Informationen unter Anwendung
des oben erwähnten Doppelfrequenz-Aufzeichnungsverfahrens trägt.
Die Vorrichtung 10 enthält, wie bereits angedeutet, herkömmliche Schreib/Lese-Schaltungen (nicht ge-
bü zeigt). Die Schreibschaltung setzt das jeweilige Signal in ein analoges Signal um, das auf der Scheibenoberfläche
aufgezeichnet wird; die Leseschaltung setzt das jeweilige ermittelte analoge Signal in ein digitales Signal um.
Das jeweilige digitale Signal, das von der Leseschaltung
fc5 abgegeben wird, wenn eine Information von einer Spur
der Scheibenvorrichtung 10 gelesen worden ist. im folgenden als Datenstrom bezeichnet, stellt einen digitalen
Selbsttaktsignalzug dar, der aus Taktimpulsen und Da-
ίο
stellten Weise pcallelgeschaltete Diode 130 begrenzt
die Höhe der an der Basis des betreffenden Transistors liegenden negativen Spannung.
Der Kollektor des Transistors 128 ist ferner über in Durchlaßrichtung vorgespannte Dioden 118 und 108
mit der Eingangsleitung 105 verbunden. Zwei Kondensatoren 112 und 122 verhindern das Auftreten von Störsignalen
an ihren Speisespannungsklemmen. Das Ausgangssignal des monostabilen Kippgenerators 106 wird
über eine Eingangsleilung 138 der veränderbaren Schwell wertpegel-Detektorschaltung 140 zugeführt.
Die Detektorschaltung 140 enthält zwei Transistoren 142 und 144 vom npn-Leitfähigkeitstyp. Diese beiden
Transistoren sind als Stromschalter geschallet, wobei die Emitterclekiroden der betreffenden Transistoren
gemeinsam an eine Stromquelle angeschlossen sind, enthaltend einen Emitterwiderstand 146 und eine negative
Spannungsquellc — V. Die Basis des normalerweise leitenden
Transistors 142 erhält das Ausgangssignai des
tenimpulsen besteht. Wie in Fig. 1 dargestellt, wird der
Datenstromsignalzug über eine Dateneingangsleitung 20 einer Lesetaktschaltung 100 und einer Datenbereitstellunglogik
300 zugeführt, die als Teil der Steuerlogik für den Scheibenspeicher 10 vorgesehen ist.
Der auf der Leitung 20 auftretende Datenstrom wird zunächst einer -nonostabilen Kippschaltung 102 zugeführt,
zu der in Reihe eine Emitterfolgerschaltung 103 liegt. Die monostabile Kippschaltung 102, die von herkömmlichem
Aufbau ist, wird durch die Vorderflanke jedes Impulses des Datenstromes getriggert bzw. ausgelöst
und liefert Ausgangsimpulse gleichmaßiger Breite. Die Breite dieser Ausgangsimpulse ist dabei unabhängig
von der Breite der ringiingsimpul.se. Die Emittcrfolgcrschaluing
103, die ebenfalls von herkömmlichem Aufbau 1 ■"> ist. liefert den erforderlichen Treiberstrom in dem hier
interessierenden Frequenzbereich (von z.B. 5 MM/.), und zwar durch Abgabe von Impulsen mit sehr schnellen
bzw. kurzen Anstiegs/eilen.
Die Emitterfolgerschaltung 103 gibt die Impulse des 20 Generators 106 über die Eingangsleitung 138 zugeführt.
Datenstroms an eine monostabile Sägezahngenerator- Der Transistor 144, der durch den Transistor 142 im
schaltung 106 über eine Leitung 105 und über eine Lei- nichtleitenden Zustand gehalten wird, ist mit seiner Batung
104 an ein Filternetzwerk 180 ab. sis an einer Spannungsquelle + Vangeschlossen. In die-Die
Reihe der Schaltungen, zu denen der Sägezahn- ser Verbindung liegt eine veränderbare Impedanz 150,
generator 106, ein veränderbarer Schwcllwertpegelde- 25 die den Eingangsspannungs-Schwellwertpegel festlegt,
tektor 140 und ein Schaltkreis 160 gehören, verarbeitet bei dem der Transistor 144 leitet. Die Kollektoren beidie
hier beschriebenen Datenstromimpulse und liefert der Transistoren 142,144 sind in der dargestellten Weieinen
Datenimpulsstrom als Eingangssignal an eine Da- se mit der Spannungsquelle bzw. -klemme + Vverbuntenwiederbereitstellungslogik
300. den. Der Detektor 140 ist vom Kollektor des Transistors Im einzelnen enthält die monostabile Sägezahn- bzw. 30 144 aus über eine Ausgangsleitung 152 mit dem Schalt-Kippgeneratorschaltung
106 zwei komplementäre kreis 160 verbunden.
Transistoren 124 und 128, die in Kollektorgrundschal- Der Schaltkreis 160 enthält zwei komplementäre
tung bzw. in Emittergrundschaltung betrieben sind. Bei- Transistoren 168 und 172. die in Basisgrundschaltung
de Transistoren 124 und 128 sind normalerweise leitend. bzw. Emittergrundschaltung geschaltet sind. Die beiden
Bei Fehlen eines Eingangssignals auf der Leitung 105 3s Transistoren 168 und 172, von denen der Transistor 168
wird insbesondere durch die von einer Spannungsquclle vom pnp-Lcitfähigkeitstyp ist, während der Transistor
— V abgegebene Spannung eine Diode 108 in Rückwärtsrichtung
vorgespannt, während eine Diode 114
durch Abgabe einer negativen Spannung über eine Impedanz 114 in Durchlaßrichtung vorgespannt ist. Zu die- 40
sem Zeitpunkt wird durch die Spannungsquelle + V eine
Diode 116 in Sperrichtung vorgespannt. Demgemäß
wird eine negative Spannung an die Basis des Transistors 124, der vom pnp-Leitfähigkeitstyp ist. angelegt,
woraufhin dieser Transistor 124 leitend wird. Im leiten- 45
den Zustand vermindert der Transistor 124 den Pegel
der durch die Spannungsquelle + V über eine Impedanz
126 gelieferten positiven Spannung und bewirkt die Entladung eines Kondensators 125, der mit der Emitterelektrode des betreffenden Transistors verbunden ist. 50
auf etwa 0 Volt.
durch Abgabe einer negativen Spannung über eine Impedanz 114 in Durchlaßrichtung vorgespannt ist. Zu die- 40
sem Zeitpunkt wird durch die Spannungsquelle + V eine
Diode 116 in Sperrichtung vorgespannt. Demgemäß
wird eine negative Spannung an die Basis des Transistors 124, der vom pnp-Leitfähigkeitstyp ist. angelegt,
woraufhin dieser Transistor 124 leitend wird. Im leiten- 45
den Zustand vermindert der Transistor 124 den Pegel
der durch die Spannungsquelle + V über eine Impedanz
126 gelieferten positiven Spannung und bewirkt die Entladung eines Kondensators 125, der mit der Emitterelektrode des betreffenden Transistors verbunden ist. 50
auf etwa 0 Volt.
Der die Emitter-Kollektor-Sirecke des Transistors
124 durchfließende Strom gelangt zur Basis des Transistors 128 hin. der vom npn-Leitfähigkeitstyp ist. Ferner
fließt der betreffende Strom durch einen Widerstand 55 kreises 160 gibt eine an dem Emitterwiderstand 176 sich 132 zu der Spannungsquelle — V hin. Der Spannungsab- ausbildende Spannung an die Datenwiederbereitstelfall an dem Widerstand 132 senkt den Pegel der der Iungslogik300ab, und zwar über eine mit Datenausgabe Basis des Transistors 128 zugeführten negativen Span- bezeichnete Leitung.
124 durchfließende Strom gelangt zur Basis des Transistors 128 hin. der vom npn-Leitfähigkeitstyp ist. Ferner
fließt der betreffende Strom durch einen Widerstand 55 kreises 160 gibt eine an dem Emitterwiderstand 176 sich 132 zu der Spannungsquelle — V hin. Der Spannungsab- ausbildende Spannung an die Datenwiederbereitstelfall an dem Widerstand 132 senkt den Pegel der der Iungslogik300ab, und zwar über eine mit Datenausgabe Basis des Transistors 128 zugeführten negativen Span- bezeichnete Leitung.
nung ab. wodurch dieser Transistor leitend wird. Der Wie zuvor erwähnt, wird das auf der Leitung 104
Strom fließt von der positiven Spannungsklemme + V t>o auftretende Ausgangssignal einem Filter 18 zugeführt.
172 vom npn-Leitfähigkeiisiyp isi. sind normalerweise
im nichtleitenden Zustand. Der Transistor 168 ist dabei insbesondere bei Fehlen einer Ausgangsspannung von
dem Detektor 140 her mit seiner Emitter-Basis-Strecke in Sperrichtung vorgespannt, und zwar durch ein Netzwerk,
welches eine positive Speisespannungsklemme + V und eine in der dargestellten Weise damit verbundene
Diode 164 enthält. Im nichtleitenden Zustand gibt der Kollektor des Transistors 168 keinen Speisestrom
an die Basis des Transistors 172 und einen Eingangswiderstand 170 ab, der zwischen der betreffenden Basis
und Erde geschaltet ist. Bei Fehlen eines Basisstroms verbleibt der Transistors 172 im nichtleitenden Zustand.
Der Transistor 172, der vom npn-Leitfähigkeitstyp ist, ist mit seinem Kollektor über einen Lastwiderstand 174
an der positiven Speisespannungsklemme + V1 angeschlossen,
während sein Emitter über einen Emitierwiderstand 176 geerdet ist. Der Transistor 172 des Schalt-
über den Kollektorwiderstand 120, die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 128 und den Emitterwiderstand
136. Dadurch steigt der Wert der positiven Spannung an dem Emitter an, der im übrigen auf einen Wert
einer negativen Spannung festgehalten bzw. begrenzt wird. die durch eine in der dargestellten Weise angeschkraene
ZENER-Diode 134 bestimmt ist. Eine der Basis-Emitter-Strecke des Transistors 128 in der darge-
das eine Spule 182 und einen Kondensator 184 enthält. Diesem Filter ist eine Emitterfolgerschaltung 190 in Reihe
geschaltet. Das LC-Filter 180 bewirkt eine Umformung
der Rechteckimpulse in einen Gaußschen Signalzug, wodurch Oberwellen vermieden sind, die die Resonanzschwingschaltung
280 zum Schwingen bringen könnten.
Die Emitterfolgerschaltung 190 bewirkt eine Tren·
nung zwischen der Leitung 188 und der Resonanzschwingschaltung
28C; sie enthält einen Transistor 192 vom npn-Lei'fähigkeitstyp, der mit einem Spannungs
iilernetzwerk verbunden ist, das aus Reihenimpedanzen 198 und 200 besteht. Das Spannungsteilernetzwerk
bewirkt eine Amplitudenbegrenzung des Spannungssignalzugs, der als Ausgangssignal an die Leitung 204
abgegeben wird. Auf diese Weise werden die Möglichkeiten der Verzerrung des sich an dem Resonanzschwingkreis
280 ausbildenden Signals vermindert.
Die auf der Leitung 204 auftretenden geformten Impulse werden wechselstromgekoppelt als Eingangssignal
den Bereichen einer Schleife 203 zugeführt. Insbesondere werden diese Impulse dabei einer Phasenabtastschaltung
2iO und der Resonanzschwingschaltung 280 zugeführt. Die Schleife 203 enthält in Reihe geschaltet
die Phasenabtastschaltung 210, einen ersten Integrator 240, einen Verstärker 250, einen zweiten Integrator
270. die Resonanzschwingschaltung 280 und einen Emitterfolger 285.
Das auf der Leitung 204 auftretende Ausgangssignal wird im einzelnen über Kondensatoren 206 und 208 der
Primärwicklung eines Phasentransforniators 212 sowie einem Verbindungspunkt 281 zugeführt. Das von dem
Transformator 212 aufgenommene Eingangssignal wird über dessen Sekundärwicklung sowie über zwei Impedanzen
214 und 216 an ein Brückennetzwerk abgegeben, welches die in der dargestellten V/eise geschalteten
Dioden 220,222,224 und 226 enthält.
Ein Kondensator 232 liefert als zweites Eingangssignal
an die Phasenabtastschaltung 210 einen sinusförmigen Bezugssignalzug, der durch die geformten Impulse
geliefert wird, die dem Resonanzschwingkreis 280 an einem Verbindungspunkt 281 der Phasenabtastschaltung
210 zugeführt worden sind. Der Bezugssignalzug wird durch die Impulse erzeugt, die über den Kondensator
208 geliefert werden und die den Resonanzschwingkreis in Schwingungen versetzten. Dieser Signalzug
wird dabei auf einer konstanten Amplitude während des fortwährenden Auftretens des Impulsstroms mit bestimmten
Zeitabständen voneinander beibehalten. Während des normalen Betriebs des Schwingkreises
280 bewirkt das Fehlen von Impulsen in dem Eingangsdatenstrom eine Verminderung der Amplitude des Signalzugs.
Diese Amplitudenvcrminderung wird in einer nachstehend näher beschriebenen Weise ermittelt.
Der Koppelkondensator 232 liefert stets einen sinusförmigen Schwingkreis-Bezugssignalzug an die Phasenabtastschaltung
210. Die Phasenabtastschaltung 210 wird durch den über den Kondensator 206 zugeführten
geformten Eingangsimpuls veranlaßt, die Phasendifferenz zwischen den geformten Impulsen und dem sinusförmigen
Bezugssignalzug zu ermitteln bzw. abzutasten. Durch die geformten impulse wird im besonderen das
Brückennetzwerk eingeschaltet, weshalb ein Strom durch einen Widerstand 242 und in oder aus einem Kondensator
244 der Integratorschaltung 240 fließt. Ob der betreffende Strom in oder aus dem betreffenden Kondensator
fließt, hängt von der Phasenbeziehung zwischen dem sinusförmigen Bezugssignalzug und dem geformten
Impuls ab. Dieser Betrieb wird nachstehend noch näher beschrieben werden.
Das Ausgangssignal der Integratorschaltung 240 wird über eine Leitung 246 abgegeben, welche über eine Impedanz
252 mit einem Spannungsverstärker 250 her- b5 kömmlicher Ausführungsform verbunden ist. Der Spannungsverstärker
bzw. die Spannungsverstärkerschaltung 250 kann die Form von Schaltungen besitzen, wie
sie an anderer Stelle näher beschrieben sind (z. B. von der Fairchild Semiconductor Corporation unter der Bezeichnung//.
Λ702 High Gain Wide Band DC Amplifier, Februar 1966).
Der Verstärker 250 nimmt als zweites Eingangssignal
eine Bezugsspannung V auf, die über eine Leitung 253 zugeführt wird. Eine veränderbare Impedanz 266 kann
dabei so eingestellt sein, daß ein bestimmter Spannungspegel von einem Spannungsteilernetzwerk erhalten
wird, welches die positiven und negativen Speisespannungsklemmcn
+V1-K die Klemmdiode 269 und die
Impedanzen 288,267 und 264 in der geschalteten Weise enthält. Der Spannungspegel wird dabei so gewählt, daß
unter Erzielung von Schaltungsverzögerungen in der Schleife 203 eine bestimmte Phasenbeziehung mit dem
sinusförmigen Bezugssignalzug und den geformten Impulsen erzielt wird.
Die verstärkte Ausgangsspannung der Verstärkerstufe bzw. des Verstärkers 250 wird über eine Leitung 260
als ein Eingangssignal einem Element einer zweiten Integratorschaltung 270 zugeführt. Wie dargestellt, einhält
die zweite Integratorschaltung 270 einer, Widerstand 272 in Reihe mit einem Kondensator 274. Die
andere Belegung des Kondensators 274 ist dabei mit einem Verbindungspunkt 275 verbunden, an welchem
ein Kondensator 277. ein Widerstand 276 und eine ZE-N ER-Diode 278 gemeinsam angeschlossen sind. Die
Spannungsquelle + V gibt eine Gleichvorspannung an die Kathode einer Varactordiode VC ab, und zwar über
einen Widerstand 276 und die Reihenspulen 282 und 283. Die Ausgangsleitung 271 des Integrators 270 führt
zu der Anode der Varactordiode VC des Resonanzschwingkreises 280 hin.
Wie dargestellt, weist der Resonanzschwingkreis 280 zwei Zweige auf, deren erster die veränderbare Induktivität
bzw. Spule 282 in Reihe mit einer festen Spule 283 enthält und deren anderer die Varactordiode VC enthält.
Der Kondensator 272 leitet jegliche Störsignale von der Speisespannungsquelle + Vab.
Die Kapazität des Varactors VC und die Induktivität der Spulen 282 und 283 legen die Arbeitsfrequenz des
Schwingkreises 280 fest.
Wie zuvor erwähnt, bewirken die dem Verbindungspunkt
281 zugeführten geformten Impulse eine Axlivierung bzw. ein Anstoßen des Schwingkreises 280, der
dadurch den sinusförmigen Bezugssignalzug mit der Arbeitsfrequenz erzeugt. Der Schwingkreis 280 kann als
ein Element betrachtet werden, das die zugeführten geformten Impulse absorbiert, so daß lediglich der sinusförmige
Bezugssignalzug an dem hochohmigen Eingang der Emitterfolgeschaltung 285 auftritt. Der Emitterfolger
bzw-die Emitterfolgerschaltung 285 gibt den Signalzug
an die Phasenabtastschaltung 210 und an einen Durchlaufdetektor 290 ab.
Der am Ausgang des Emitterfolger 285 auftretende sinusförmige Signalzug wird dabei im einzelnen über
einen Kondensator 287 wechselstrommäßig dem Durchlaufdetektor 290 zugeführt. Wie dargestellt, enthält
der Detektor 290 bzw. die Durchlaufdetektorschaltung 290 zwei Transistoren 292 und 294 vom npn-Leitfähigkeitstyp.
Diese beiden Transistoren sind mit ihren Emitterelektroden gemeinsam über eine Impedanz
an eine negative Spannungsklemme — V bzw. an eine entsprechend bezeichnete Spannungsquelle angeschlossen.
Die Basen der Transistoren 292 und 294 sind über einen Widerstand 298 miteinander verbunden. Durch
die Spannungsquelle — V wird eine negative Vorspannung über einen Widersland 291 in Reihe mit einer
Klemmdiode 293 abgegeben. Die Kollektoren der Transistoren 292, 294 sind direkt bzw. in der dargestellten
Weise mit der positiven Spannungsquelle bzw. -klemme + V verbunden. Bt: Fehlen eines Signals an der Basis
des Transistors 292 ist der Transistor 294 leitend, wodurch der Transistor 292 im nichtleitenden Zustand ist.
Der Spannungsabfall an dem Lastwiderstand 295 senkt den Spannungspegel, der an eine Ausgangslcitung 296
abgegeben wird, auf einen Wert von etwa 0 VolL
dargestellten Anordnungen unter Bezugnahme auf die in F i g. 2 dargestellten Impulsdiagramme näher erläutert
In F i g. 2 zeigt der Impulszug (b) einen typischen Datenstrom, bestehend aus Synchronimpulsen und Datenimpulsen
S bzw. D nach der Verarbeitung durch eine monostabile Daten-Kippschaltung 102 und einen Emitterfolger
104 zur Abgabe von Impulsen fester Breite.
Die Synchronimpulse 5des Impulszuges (fliegen die
Grenzen eines Bitintervalls oder einer Zelle fest Bei den
Der Durchlaufdetektor 290 ist durch die Spannung io dargestellten Signalzügen treten diese Impulse norma-
— V so vorgespannt, daß er nur dann gciriggert bzw.
ausgelöst wird, wenn die Transistoren eine positive Spannung liefern. Wenn die Triggerung erfolgt, wird der
Transistor 292 leitend, wodurch der Transistor 294 in den nichtleitenden Zustand umgeschaltet wird. Wenn i-j
dies erfolgt, steigt die auf der Ausgangsleitung 296 auftretende Kollektorspannung von 0 Volt auf den Wert
der positiven Speisespannung + Van. Der Detektor 290 gibt diese Spannungsänderung an eine Emitterfolgerschaltung
299 ab. die ihrerseits einen Taktausgangssignalzug als zweites Eingangssignal an die Datenw<?dergewinnungslogik
300 abgibt
Bezugnehmend auf F i g. 3 sei nunmehr die Datenwiederbereitstellungs-
bzw. Datenwiedergewinnungslogik 300 näher beschrieben. Die Datenwiederbereitstellungslogik
300 spricht auf die Taktausgangsimpulse und D-.tenausgangsimpulse an, die von der Lesetaktschaltung
100 geliefert werden; sie erzeugt daraufhin Steuersignale, welche die Intervalle bzw. Zeitspannen festlelerweise
in Intervallen von 400 Nanosekunden auf. Die Datenimpulse D treten, wie dargestellt, normalerweise
in der Mitte der Bitinterval'e auf. Die Änderungen der in
dem Impulszug (b) dargestellten Zeitintervalle zeigen angenommene Änderungen in der Frequenz und Phase
der Impulse zur Veranschaulichung der Ausführungsform-an. So umfassen die dargestellten Werte insbesondere
eine Frequenzänderung in einer Richtung von 3% und eine maximale Phasenänderung von 25% innerhalb
einer Periode. Die Periode ist hier als das Zeitintervall zwischen der Vorderflanke eines Datenimpulses D und
der Vorderflanke eines Synchronimpulses 5 festgelegt Dieses Zeitintervall beträgt normalerweise 200 Nanosekunden.
Wie aus F i g. 2 hervorgeht, ist die maximale Verschiebung, die entweder ein Synchronimpuls oder ein Datenimpuls
erfährt, dann gegeben, wenn ein Synchronimpuls auf einen Datenimpuls folgt, der jedoch nicht von einem
Datenimpuls gefolgt wird. Dies führt zur Verschiebung
gen, während welcher die Datenimpulse des Eingangs- 30 des Synchronimpulses zu dem folgenden Synchronimdatenstroms
bezüglich des Inhalts abzutasten sind (d. h. puls hin. und zwar auf Grund der Impulszusamir.endränin
Binärzeichen 1 und 0 decodiert werden). gungswirkungen. Das maximale Intervall, das normaler-
Wie dargestellt, enthält die Datenwiederbereitstel- weise 200 Nanosekunden beträgt, überschreitet nicht
lungslogik 300 eine Datenregisterlogik 302 und eine Da- 240 Nanosekunden, und das minimale Intervall, das nortentrennlogik
350. Die Datenregisterlogik 302 bestimmt, j5 malerweise 400 Nanosekunden beträgt, ist nicht kürzer
ob der Dateneingangsstrom Binärinformationen 1 oder als 300 Nanosekunden.
Nunmehr sei angenommen, daß der Resonanzschwingkreis
280 bei seiner Arbeitsfrequenz (von z. B. 5 MHz) betrieben wird und an seinem Ausgang 284 das
in F i g. 2 als Signalzug ^dargestellte sinusförmige Bezugssignal mit einer Amplitude M liefert.
0 enthält
Wie dargestellt, enthält die Datenregisterlogik 302 eine Verriegelungslogikschaltung DlT, die als Block 304
dargestellt ist und die mit einem Flipflop OIC in Reihe geschaltet ist Das Flipflop OIC und die zugehörige Eingangsgatterlogikschaltung
sind als Block 314 dargestellt. Die von der Lesetaktschaltung 100 herführenden Datenausgabe- und Taktausgabeleitungen sind indivi-Während
des obigen Betriebs hat die Phasenabtastschaltung 210 das zeitliche Auftreten der entsprechend
einer Gaußschen Kurve geformten Impulse am Filter
duell zu den einzelnen Blöcken 302 und 314 in der dar- 45 ausgang entsprechend dem Signaizug (c) in bezug auf
gestellten Weise hinzugeführt.
Die den Binärzeichen 1 und 0 entsprechenden Ausgangssignale des Flipflops OIC werden zwei Verstärkergattern
344 und 346 zugeführt. Diese Verstärkergatter sind ferner über eine Signalleitung mit der monostabilen
Kippschaltung 334 verbunden, die durch Impulse des Taktausgangssignals der Lcsetaktschaltung 100 getriggert
bzw. ausgelöst wird.
Die Datentrennlogik 350 bewirkt eine Trennung der Ausgangssignale der Datenregisterlogik 302 in Taktsignale
und Datensignale. Die Taktsignale und die Datensignale werden über zwei Gruppen von Leitungen, die
mit Daten »I«. Daten »0« und Sync »I«. Sync »0« bezeichnet
sind, an eine nicht näher dargestellte Hilfslogik die Nulldurchgangspunkte des sinusförmigen Signalzugs
(a) verglichen, und zwar für die Ableitung bzw. Gewinnung einer Spannung, die proportional der Phasendifferenz
zwischen diesen Impulsen und Punkten ist Die Phasenabtastschaltung bzw. der Phasenabtaster 210
arbeitet dabei insbesondere im Bereich einer Nulldurchlaufkcnnlinie,
und zwar insbesondere um die Nulldurchlaufpunkte des sinusförmigen Signalzugs (a).
Die Phasenabtastschaltung 210 bewirkt im übrigen, was weit wichtiger ist, eine Abtastung des sinusförmigen
Bezugssignals lediglich während einer Zeitspanne, die durch das Vorhandensein eines geformten Impulses an
ihrem Eingangstransformator 212 festgelegt ist. Wenn ein geformter Impuls den Nulldurchgangspunkt symme-
hingeführt. Wie dargestellt, enthält die Trennlogik 350 t>o trisch durchläuft (das heißt in genauer 90* -Phasenverein
Flipflop D-S" mit zugehörigen F.ingangs-UND-Vcr- Schiebung isl). liefert demgemäß die Phasenabtastschaltung
210 ein Ausgangssignal, das die gleiche Lage und negative Teile aufweist. Dieses Signal wird an einen
Integrator 240 abgegeben, der eine Summierung oder b5 Ausmiltclung auf Null Voll vornimmt. Geringe Verschiebungen
in den relativen Phasen der beiden Signale
kniipfungsgatlcrn 354 und 356. die innerhalb des Blokkes
352 dargestellt sind. Die zugehörigen 0- und 1-Ausgänge und die Ausgange der Verknüpfungsglieder
und 346 sind an zwei Datenverstärkergatter 360, sowie an zwei Takiverstärkergatter Ϊ70, 372 angeschlossen.
Im folgenden sei die Arbeitsweise der in F i g. 1 und
bewirken eine Änderung des Ausgleichs zwischen positiven und negativen Teilen, die während des Auftretens
von Impulsen des Signalzugs (c) vorhanden sind, so daß
dann, wenn eine Summierung durch den Integrator 240 erfolgt, ein positives oder negatives Gleichspannungs-Fehlersignal
abgegeben wird, dessen Höhe proportional der Phasendifferenz zwischen den beiden Signalen ist
und dessen Polarität die Richtung der Verschiebung anzeigt. Die Zeitkonstante des Integrators 240 ist dabei so
gewählt, daß er gleiche Größen in positiver und negativer Richtung unter Lieferung von Null Volt integriert,
wenn die beiden Eingangssignalzöge in der richtigen Phasenlage sind.
Zurückkommend auf F i g. 2 sei bemerkt daß die ersten beiden geformten Impulse des Signalzugs (c), die
mit 40a und 40fe bezeichnet sind, von dem ersten Synchronimpuls
S und dem Datenirnpuls D des Impulszugs (b) abgeleitet sind, und gleichmäßig den ersten positiven
und den zweiten negativen Nulldurchiauf des Signalzugs
(a) umfassen, wie sie mit 20a und 21 b bezeichnet sind. Zusätzlich zur Abgabe von Energie an den Resonanzschwingkreis
280 bewirkt jeder Impuls der Impulse 40s, 40fc, daß die Phaser.abtastschaitüng 2i0 gleiche positive
und negative Teile des sinusförmigen Signals abtastet. Demgemäß werden Ströme gleicher Größe in den
Integratorkondensator 244 fließen, wodurch der Integrator 240 veranlaßt wird, über die Leitung 246 eine
Null-Fehterspannung abzugeben, die einem Teil 80a des Signalzugs (g) gemäß F i g. 2 entspricht.
Der Null-Spannungspegel wird dem Invertereingang (—) des Verstärkers 250 zugeführt, der seinerseits eine
NuH-Fehlerspannung abgibt, wie dies der Signalzug (h)
in F i g. 2 veranschaulicht. Dieser Spannungspegel wird dem Integrator 270 über die Leitung 260 zugeführt. Der
Integrator integriert mit einer bestimmten Exponentialgeschwindigkeit
jegliche Spannungsänderung, wodurch im obigen Fall eine Null-Fehlerspannung abgegeben
wird, wie dies der Signalzug (i) erkennen läßt. Diese Fehlerspf.nnung wird der Anode der Varactordiode VC
von dem Verbindungspunkt 271 her zugeführt.
Es sei bemerkt, daß der Signalzug (i) auf einen Nennwert einer Sperr-Bezugsvorspannung angegeben ist.
Diese Bezugsspannung entspricht in der Größe der Differenz zwischen den Gleichspannungen an den Verbindungspunkten
271 und 281 (das ist die Vorspannung an der Diode VC). Im vorliegenden Fall, in welchem kein
Fehler vorhanden ist, kann die Spannungsquelle + VaIs Element angesehen werden, das lediglich die negative
Bezugsgleichspannung an die Varactordiode VC abgibt. Gleichzeitig hält der Kondensator 277 den Verbindungspunkt
270 wechselstrommäßig auf Null Volt. Demgemäß hält der Integrator 270, der auf keine Änderung
der negativen Spannung anspricht, dieselbe Größe der negativen Vorspannung fest, die der Anode der Varactordiode
VC zugeführt ist. wie dies der Signalzug (i) erkennen läßt, und zwar entsprechend der Bezugsspannung
(—V ref).
Dieselbe negative Spannung, die der Varactordiode VCzugeführt ist, bewirkt, daß deren Kapazität auf demselben
Wert gehalten wird, der seinerseits die Frequenz des Resonanzschwingkreises 280 auf demselben Wert
festhält.
Die Arbeitsweise der Phasenabtastschaltung 210 und der Schleife 203 dürfte am besten verständlich werden,
wenn das Verhalten dieser Schaltung und Schleife auf Synchronimpulse 30c und 3Oe sowie auf den Datenimpuls
30/"der Impulsfolge (b) hin untersucht wird. Da der
von dem Synchronimpuls 30c abgeleitete geformte Impuls 40c insbesondere zeitlich später bezogen auf den
Nulldurchlaufpunkt 23a auftritt, tastet die Phasenabtastschaltung 210 einen größeren Betrag des negativen
Teils des sinusförmigen Signals ab. Auf diese Weise fließt also mehr Strom von dem Integrator-Kondensator
244 ab als in diesen Kondensator hinein. Dies bewirkt,
daß der Integrator 240 über die Leitung 246 eine negative Spannung abgibt, wie dies der Teil 80b des
Signalzugs (g) in F i g. 2 erkennen läßt
Der Verstärker 250 verstärkt und invertiert die negative Spannung und gibt eine positive Spannung entspre-
to chend dem Teil 90a des Signalzuges (h) an den Integrator
270 über eine Leitung 260ab. Der Integrator 270 integriert diese Spannung mit einer bestimmten exponentiellen
Geschwindigkeit und liefert seinerseits eine positive Spannung, die dem Teil 92a des Signalzuges 92/
is entspricht. Wenn diese positive Spannung der Anode
der Varactordiode VCzugeführt wird, senkt sie die Höhe
der Sperrvorspannung. Dadurch steigt die Kapazität der betreffenden Diode an. Demgemäß steigt auch die
Frequenz des Resonanzschwingkreises 280 an, wodurch eine Rechtsverschiebung des nächsten Nulldurchlaufs
33i? erfolgt. Auf diese Weise wird die Verschiebung des
Synchronimpulses 30c nach links von seiner nominellen Position aus kompensiert.
Da das Brückennetzwerk des Phasenabtasters bzw. der Phasenabtastschaltung 210 bei Fehlen eines Impulses
am Eingangstransformator 213 abschaltet, hält der Kondensator 244 seine negative Ladung bzw. Spannung
solange fest, bis der nächste geformte Impuls 4Od dem betreffenden Abtaster 21 zugeführt wird. Wie dargestellt,
tritt dieser von dem Synchronimpuls 4Od abgeleitete
geformte Impuls 4Odzeitlich früher auf als der Nulldurchgangspunkt
24a. Demgemäß tastet der Phasenabtaster 210 einen größeren Teil des positiven Bereichs
des sinusförmigen Signalzuges (a) ab. Außerdem fließt mehr Strom in den Kondensator 244 hinein als von diesem
ab. Dies wiederum bewirkt, daß der Integrator 240 seine Fehlerspannung auf etwa 0 Volt verringert, wie
dies der Punkt 80c des Signalzuges (g) in F i g. 2 veranschaulicht. Der Verstärker 250 gibt nunmehr einen NuIl-Volt-Pegel
an den Integrator 270 ab, der damit die Höhe der Sperrvorspannung an der Varactordiode VCerhöht.
Auf diese Weise wird die Kapazität der Diode auf ihren Nennwert verringert. Demgemäß steigt die Frequenz
des Resonanzschwingkreises 280 auf ihren ursprünglichen Wert an. Dies wiederum hat zur Folge, daß der
nächste bezeichnete Nulldurchlauf nach links verschoben wird, wodurch eine Kompensation der Verschiebung
des Synchronimpulses 3Od nach rechts von der nominellen Position aus erfolgt.
so Bezüglich der vorstehend betrachteten Operation sei
zusammenfassend festgestellt, daß die Fehlerregelschleife 203 auf entgegengesetzte Verschiebungen der
Synchronimpulse S anspricht, die dann erzeugt werden, wenn sie einen einem Binärzeichen 0 entsprechenden
Datenimpuls umfassen. Die betreffende Fehlerregelschleife 203 spricht dabei auf die erwähnten Verschiebungen
dadurch an, daß die Frequenz des Schwingkreises 280 geändert wird, und zwar derart, dall die Phase
des sinusförmigen Signals verschoben wird. Demgegenüber erfolgt eine tatsächliche Fehlerändcrung und entsprechende
Frequenzänderung auf Null während des sich aus zwei Synchronisierimpulsen ergebenden Arbeitszyklus.
Wie dargestellt, ist der Phasenabtaster also imstande, den richtigen Wert der Fehlerspannung
entsprechend dem Signalzug (g) für den nächsten Impuls zu liefern, der, wie dies der Signalzug (c) erkennen
läßt, symmetrisch die Nulldurchläufe 25b umfaßt.
Im Hinblick auf die Vorhersageeigenschaften de ι
Synchronimpulse innerhalb des Datenstroms entsprechend dem Signalzug (c) sei bemerkt, daß der Phasenabtaster
210 derart betrieben ist, daß die geeigneten Abtast-
und Haiteeigenschaften erzielt werden, und zwar für die Lieferung der richtigen Fehlereingangsspannung
für den Fehlerkreis bzw. für die Fehlerschleife 203. Es sei bemerkt, daß die aufeinanderfolgenden Impulse 1011
der Impulsfolge (b) zu minimalen und maximalen Phasenverschiebungen
führen, wie dies oben ausgeführt worden ist.
Der sinusförmige Bezugssignalzug (a) wird nicht nur
dem Phasenabtaster 210 zugeführt, sondern auch über einen Emitterfolger 285 und einen Kondensator 287 einem
sogenannten Durchlaufdetektor 290. Da der Detektor 290 so vorgespannt ist, daß er in seinem Zustand
nur bei Durchlaufen von Durchlaufpunkten des Signalzugs (a) zu positiven Werten, hin umschaltet, liefert er
einen Impuls 50a der Impulsfolge (d) gemäß F t g. 2 während
der oben erläuterten Zeitspanne.
Der positive übergang entsprechend dem Nulldurchlaufpunkt
2ia bewirkt, genauer gesagt, daß der Transistor
292 in den leitenden Zustand gelangt und damit den Transistor 294 in den nichtleitenden Zustand umschaltet.
Dies ermöglicht, daß die Spannung am Kollektor dieses Transistors auf + V ansteigt. Die Kollektorspannungsänderung
wird dem Emitterfolger 299 zugeführt Der Emitterfolger 299 leitet solange, bis er in die Sättigung
gelangt. Dadurch wird der Impuls 50a auf der mit Taktausgang bezeichneten Leitung abgegeben. Wenn
der Spannungspegel des sinusförmigen Signalzugs auf einen bestimmun Wert absinkt, schaltet der Detektor
290 in bekannter Weise in seinen Originalzustand zurück, in welchem die Transistoren 292 und 294 nichtleitend
bzw. leitend sind.
Es sei bemerkt, daß die Datenstromimpulse des Impulszuges
(b)n\chi nur dem Filter 180 zugeführt werden,
sondern auch einem monostabilen Kippgenerator 106, einer ersten Schaltung von Schaltungen, die unabhängig
die Datenstromimpulse verarbeiten und Datenausgangssignale entsprechend der Impulsfolge (f) gemäß
F i g. 2 abgeben.
Der Emitterfolger 103 gibt im einzelnen die positiven
Synchron- und Datenimpulse 5bzw. Oder Impulsfolge
(b) über die Leitung 105 und eine in Durchlaßrichtung vorgespannte Diode 108 an die Basis des leitenden
Transistors 124 ab, der vom pnp-Leitfähigkeitstyp ist. Durch jeden positiven Impuls wird die Basis-Emitter-Strecke
des Transistors 124 in Sperrichtung vorgespannt, wodurch der betreffende Transistor in den
nichtleitenden Zustand gelangt. Der Kondensator verhindert, daß der Spannungspegel am Emitter des
Transistors 124 sich augenblicklich ändert. Demgemäß lädt sich der Kondensator 125 linear auf einen positiven
Spannungspegel auf, durch den der Transistor 124 in den leitenden Zustand übergeführt wird. Die Ladung
des Kondensators 125 führt zur Abgabe der Kippsignale bzw. Sägezahnsignale des Signalzugs (e) gemäß
F i g. 2. Gleichzeitig damit wird mit im nichtleitenden Zustand befindlichem Transistor 124 der Pegel der der
Basis des Transistors 128, der vom npn-Leitfähigkeitstyp
ist, zugeführten negativen Spannung angehoben. Dadurch wird dieser Transistor in den nichtleitenden
Zustand umgeschaltet Hierdurch ist dann ein Stroinweg
durch die Dioden 116 und 118 und den Widerstand
120 geschaffen. Auf Grund des in diesem Stromkreis fließenden Stroms bildet sich ein positiver Spannungspegcl
;in der Basis des Transistors 124 aus. Wenn der Svnchronimnuls S nicht mehr vorhanden ist, erfolgt keine
Zustandsänderung des Kippgenerators 106 mehr. Dies bedeutet daß der Kondensator 125 sich noch auflädt
und seine Aufladung fortsetzt bis sein Spannungspegel um einen Diodenspannungsabfall den positiven
Spannungspegel überschreitet der der Basis des Transistors 124 zugeführt ist Wenn dies erfolgt schaltet der
Transistor 124 in den leitenden Zustand um und entlädt den Kondensator 125 auf Null Volt. Gleichzeitig senkt
der durch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors
124 fließende Strom die Höhe der der Basis des Transistors 128 zugeführten negativen Spannung ab.
Dadurch wird dieser Transistor in den leitenden Zustand umgeschaltet Nunmehr befindet sich der Sägezahn-
bzw. Kippgenerator 106 wieder in dem Zustand, is it: dem er vor Aufnahme des Synchronimpulses 5 war.
Wenn der Generator 106 den Datenimpuls (D) aufnimmt, arbeitet er in derselben Weise hinsichtlich der
Erzeugung des Sägezahnausgangssignals 606 des Signalzugs (e) gemäß F i g. 2. Es sei bemerkt, daß die Zeitkonstante
des den Widerstand 126 und den Kondensator 125 umfassenden /?C-Gliedes so gewählt ist daß sie
größer ist als die Breite des Eingangsimpulses, jedoch noch von solcher Größe, daß ein Sägezahnausgangssignal
periodisch alle 200 Nanosekunden erzeugt wird. Jedes der positiven Sägezahnausgangssignale wird
dem veränderbaren Schwellwertdetektor 140 zugeführt. Aus F i g. 2 kam dabei an Hand des Sägezahnausgangssignals
6Oe ersehen werden, daß der Zeitpunkt, zu dem der Schaltkreis 160 Impulse entsprechend der Impulsfolge
(f) gemäß Fig.2 erzeugt, verändert werden kann. Wie zuvor erwähnt, kann durch Einstellen der der
Basis des Transistors 144 zugeführten Schwellwertspannung die Zeitdauer verlängert oder verkürzt werden, bis
der Detektor 140 einschaltet. Dies ist in F i g. 2 durch das mit df in dem Signalzug (e) bezeichnete Zeitintervall
veranschaulicht.
Wenn der Detektor 140 einschaltet, gibt er den negativen Spannungssprung an die Basis-Emitter-Strecke
des Transistors 168 ab. der vom p.r.p-Leitfähigkeitstyp ist und der damit in den leitenden Zustand umschaltet.
Der Transistor 168 leitet im leitenden Zustand einen Strom durch seine Emitter-Kollektor-Strecke zur Basis
des Transistors 172 hin. der vom npn-Leitfähigkeitstyp ist und der damit einschaltet bzw. in den leitenden Zustand
gelangt. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt der Transistor 172 einen scharf ansteigenden Datenausgangsimpuls
entsprechend der Impulsfolge (S)gemäß F i g. 2.
Im folgenden sei die Arbeitsweise der DatenwiederbereitstellungslogpK
300 betrachtet. Gemäß F i g. 2 und so spricht die Logik 300 auf den Impulsstrom der Impulse
entsprechend den Impulsfolgen (b) und (d) an, die durch die Lesetaktschaltung 100 an die Datenausgabe- und
Takt-Ausgabeleitungen abgegeben werden, und bewirkt eine Trennung der Datenimpulse (d)\on dem Eingangsdatenstrom.
Im einzelnen bewirkt die Datenregisterlogik 302 eine Trennung der Impulsfolge (b) in zwei Impulsströme, deren
einer Binärzeichen »1« und deren anderer Binärzeichen »0« enthält. Das Flipflop D/Tdient dabei als sogebo
nannter Datenfühler während eines Zellenintervalls. Das betreffende Flipflop wird in einen Binärzustand I
gcsel/t und über ein UND-lJmlaiifgattcr .318 verriegelt
wenn ein Daienimpuls in der Informaiionszcllc auftritt.
Durch Synchronimpulse .S- wird das l'lipflop I)IT über
M dasUND-GliedSiezurückgesetzt
Die Synchronimpulse bewirken ein Setzen oder Rücksetzen (d. h. Umsteuern) des Flipflops OK' entsprechend
dem Zustand des Flipflops DIT. weshalb die-
ses Flipflop den Zustand der in dem vorhei gehenden
Zellenintervall abgetasteten Information speichert.
Die monostabile Kippstufe 3J4 wird auf die Riiekflanke
jedes Synchronimpulses getriggert, der über die Takt-Ausgabe-Leitung aufgenommen wird. Demgemäß
erzeugt entweder das Verknüpfungsgalter 344 oder das Verknüpfungsgatter 346 ein Ausgangssignal entsprechend
einem Binärzeichen 1 während der Dauer des Ausgangssignals der monostabilen Kippschaltung, und
zwar je nach Zustand des Flipflops OiC. Dies bedeutet, daß das Gatter bzw. Verknüpfungsglied 344 ein einem
Binärzeichen 1 entsprechendes Signal liefert, wenn das Flipflop OIC in dem 1-Zustand gesetzt ist Im Unterschied
dazu liefert das Gatter bzw. Verknüpfungsglied 346 ein einem Binärzeicher. 1 entsprechendes Signal,
wenn das Flipflop OlC'm dem Binärzustand 0 gesetzt ist
Die Trennlogik 350 bewirkt eine Trennung der Synchron-Ausgangsbits
und der Daten-Ausgangsbits durch Vergleich des Zustands der Daten/Synchron-Flipflops
DS mit den Bit-Ausgangssignalen von den Verknüpfungsgliedern 344 und 346.
Während des normalen Betriebs wird insbesondere ein Impuls auf der Daten-Ausgabe-Leitung vorhanden
sein, und zwar zumindest in jedem weiteren Informationszellenintervall (das ist ein Synchronimpuis). Das
Flipflop DS wird dabei jeweils gesetzt, wenn ein Synchronimpuls ermittelt wird. Während abwechselnder
Zellenintervalle wird das Flipflop DS zurückgesetzt, wenn die Eingangsdaten einen Datenimpuls umfassen.
Das Verknüpfungsglied 354 veranlaßt das Flipflop DS auf die Rückflanke eines einem Binärzeichen 1 entsprechenden
Signals in seinem Zustand umzuschalten, das entweder von dem Verknüpfungsglied 344 oder von
dem Verknüpfungsglied 346 zugeführt wird. Demgemäß befindet sich das betreffende Flipflop in seinem zurückgestellten
Zustand, wenn das Eingangsdatensignal ein Synchronimpuls ist, und in seinem Setzzustand, wenn
das Dateneingangssignal ein Datenimpuls ist.
Die binären Ausgangssignale 1 und 0 des Flipflops DS führen jeweils bestimmte Verknüpfungsglieder 360,362
und 370, 372 für die Dauer des Ausgangssignals der
monostabilen Kippschaltung in den übertragungsfähigen Zustand. Dabei wird insbesondere ein Ausgangssignai
an dem mit Daten »I« bezeichneten Ausgang abgegeben, wenn ein Datenimpuls ermittelt worden ist, und
in entsprechender Weise wird ein Ausgangssignal an den mit D.üten »0<» bezeichneten Ausgang bei Fehlen
eines Datenimpulses (das heißt Daten 0) abgegeben.
Dasselbe trifftauch für die mit Sync »1« und Sync »0«
bezeichneten Ausgänge zu. Dies bedeutet, daß ein Ausgangssignal an dem mit Gvnc »1« bezeichneten Ausgang
auftritt, wenn ein Synchronimpuls ermittelt worden ist, und daß ein Ausgangssignal an dem mit Sync »0« bezeichneten
Ausgang bzw. auf der entsprechend bezeichneten Leitung bei Fehlen eines Synchronimpulses auftritt.
Es sei bemerkt, daß die Lesetaktschaltung 100 eine maximale Trennung zwischen Datenimpulsen des Eingangsdatenstroms
und den Impulsen des Taktausgangssignals mit sich bringt, obwohl Frequenz- und Phasenänderungen
von Impulsen innerhalb des Datenstroms auftreten.
Da der Resonanzschwingkreis 280 seine gesamte Energie von den geformten Impulsen des Signalzuges
(c)gem'iü F i g. 2 ableitet, führt das Fehlen von aufeinanderfolgenden
Impulsen (d. h. von solchen Impulsen, wie sie mit 30k, 30/ und 30/n bezeichnet sind) innerhalb des
Datenstromes zu einer Abnahme in der Amplitude M des sinusförmigen Bezugssignals. In F i g. 2 ist dabei speziell
gezeigt, daß die Amplitude M des .sinusförmigen' Signal/uges sich um J7% von seinem Ursprimgswcri
verringert, wenn drei aufeinanderfolgende Impulse i»
dem Eingangsdatenstrom fehlen. Zufolge der Abnahme in der Amplitude schaltet der Durchlaufdetektor 290 bei
dieser Amplitude nicht um, weshalb er ausfällt, weitere Zeitsteuerimpulse bzw. Taktimpulse zu erzeugen, wie
dies die Impulsfolge (d)gemäß F i g. 2 erkennen läßt.
ίο Die Anzahl von Impulsen kann durch Wahl eines geeigneten
Werts für Q des Resonanzschwingkreises 280 gewählt werden. In der dargestellten Ausführungsform
ist diese Wahl so vorgenommen, daß der Dämpfungsfaktor kleiner ist als 1, damit der Schwingkreis ein
Schwingansprechvermögen besitzt. Im übrigen ist der Q-Wert des Resonanzschwingkreises so gewählt, daß
die Schaltung während drei Zyklen schwingt, bevor diese Amplitude auf 1/e ihres Ursprungswerts absinkt.
Durch Wahl eines Wertes für Q kann dann die Berechnung des Dämpfungsfaktors, der speziellen Werte für
die Widerstands-, Spulen- und Kondensatorelemente des Resonanzschwingkreises vorgt VJmmeri werden.
Bezüglich weiterer Einzelheilen dieser genauen Berechnung
sei Bezug genommen auf die oben erwähnte andere Stelle.
Es sei bemerkt, daß der Widerstand der Widerstandselement -ider Eingangsimpedanz Rindes Emitterfolgers
285 entspricht. Für einen Wert von Q besitzt das Widerstandselement
in der dargestellten Ausführungsform einen Wert von iOkOhm, während das Spulenelement
und das Kondensatorelement Werte von 13,2 μΗ bzw. 77 pF besitzen. Die Gesamtinduktivität der Spulenelemente
entspricht der Induktivität der Spulen 282 und 283. während die Kapazität der Kondensatorelemente
bzw. des Kondensatorelements der Kapazität der Varactordiode VC entspricht. Für sämtliche praktische
Zwecke können die übrigen Kapazitätswerte, die groß sind im Vergleich zu der Kapazität der Varactordiode,
unberücksichtigt bleiben.
Wie oben bereits erwähnt, werden die Frequenzen und Phase des sinusförmigen Bezugssignals mit einer
bestimmten Exponentialgeschwindigkeit entsprechend dem Fchlersignal korrigiert, das durch den Phasenabtaster
410 erzeugt wird. Diese Korrekturgeschwindigkeit ist eine kritische Dämpfungsgeschwindigkeit. Hierdurch
wird die Periode des sinusförmigen Sigmls durch einen Alpha-Anteil (ar) der Fehlerspannung korrigiert, die als
Folge der Phasenabtastung erzeugt wird. In entsprechender Weise wird die Phasendifferenz durch einen
M Beta-Anteil (ß) entsprechend derselben Fehlerspannung
korrigiert. Die Berechnung dieser Anteile basiert auf das Erreichen eines Null-Fehlerzustands innerhalb einer
festgelegten Anzahl von Impulsen. In der dargestellten Ausführungsform werden durch λ = 0,012 und/?= 0,20
zufriedenstellende Ergebnisse geliefert. Es läßt sich zeigen, daß mit Rücksicht darauf, daß der Fehler in diesem
Betrachtungsrahmen sich als exponentiell auswirkende kritisch gedämpfte Eigenschaften äußert, wobei die
Fehlerfunktion gleichungsmäßig folgendem Ausdruck entspricht:
-(C \ + Kn C 2) r* η
Hierin bedeutet CX ein Koeffizient für die Phase, C2
tv> bedeutet ein Koeffizient für die Frequenz und /bezieht
sich auf.»in folgender Weise:
;■=
Der Ausdruck e, (Kn) bezeichnet den Fehler bei irgendeinem
Impuls Kn, während die Koeffizienten Cl und C2 den Phasen- bzw. Frequenzfehler bezeichnen,
der nach einer Anzahl Kn Impulsen zu Null wird.
Der Koeffizient C\ wird unter ursprünglichen Bedingungen berechnet (d. h. dann, wenn η = 0 ist und wenn
der Fehler er (Kn) = 0.5 ist). Der Koeffizient C 2 wird
dann berechnet, wenn der Fehler innerhalb einer bestimmten Anzahl von Impulsen auf Null absinkt. In der
dargestellten Ausführungsform ist diese Zahl mit 15 gewählt.
Durch Einsetzen der zuvor aufgeführten Werte wird der angegebene Ausdruck für c, (K„) nunmehr zu:
(0.5 + K„ 0.033) c :Kn
Unterschiedliche Werte für;'können durch Einsetzen
vim Werten für t in die Gleichung (2) erhallen werden.
Durch Anwenden des Wertes γ bei der Auswahl tier
/eitkonstante für die Schleife 203 wird die gewünschte kritisch gedämpfte Korrekuirgeschwindigkcii erzielt.
Die Korrekturspanrning der Schleife 203 gemäß Fig. I
besitzt dabei speziell die Form des Ausdrucks:
Widerstand 242
Kondensator 244
Kondensator 244
lOkOhm
240 Ohm
0,15 μ?
240 Ohm
0,15 μ?
Die vorstehend angegebenen Werte sind lediglich zur Veranschaulichung aufgeführt, ohne die Erfindung irgendwie
zu beschränken.
Durch die vorliegende Erfindung ist also, zusammenfassend gesagt, ein verbessertes Lesetaktsystem ge-
H) schaffen, das unabhängig Zeitsteuer-Signalzüge und Datensignalzüge verarbeitet, wie sie von einem Speicher
mit wahlfreiem Zugriff abgeleitet werden, und das eine leichte Einstellung der Ausgangssignalzüge für die
Erzielung der gewünschten Phasenbeziehung zwischen diesen Signalzügen zu erreichen gestattet.
In der Praxis kann die Erfindung unter Ausführung von Änderungen der dargestellten Ausführungsform
benutzt werden. Es können z. B. andere Verstärkertypen, unterschiedliche Q-werte, andere Spanmirigsque!-
:ii lenpolaritäten und Transistoren benutzt weiden.
Es sei bemerkt, daß in der Schleife 203 der Exponent t/RCdem Produkt der Zeitkonstanten der Integratoren
240, 270 entspricht. Dies bedeutet, daß dann, wenn die Zeitkonstante des Integrators 240 als gleich Π ange- jo
nommen ist und die Zeitkonstante des Integrators 270 als gleich 7"2 angenommen ist. der Ausdruck
i/RC - T\ ■ T2 gegeben ist. In beiden Fällen entsprechen
diese Zeitkonstanten den Widerstandswerten und Kondensatorwer.cn. Demgemäß wird die gewünschte j-s
exponentiell Korrekturgeschwindigkeit durch Wahl der Werte für die Integra torcn 240 und 270 erhalten.
In der dargestellten Ausführungsfoim entspricht fder
Zeitspanne, die vergehl, bis der Fehler c, (Kn) sich von
einem Maximalwert von ±0,5 auf einen Null-Fehler bei einem v-Wert von 0.1165 verringert hat. Das Intervall /
ist dabei gegeben durch die Nennperiode der Impulse innerhalb des Datenstroms, multipliziert mit der Anzahl
von Impulsen (d. h. 200 Nanosekunden · 15).
Es sei darauf hingewiesen, daß es wünschenswert werden kann, das obige Zeitintervall zu verkürzen, um
eine Anfangssynchronisation zu erreichen und dieselbe Korrekturgeschwindigkeit beizubehalten. Dies kann
durch Bereitstellung von Einrichtungen zur automatischen Erhöhung der Anzahl von Eingangsimpulsen erreicht
werden, die zunächst der L.csetaktschaltung zugeführt werden.
Die für den Resonanzschwingkreis 280. die Integratoren 240 und 270. den Eingangswiderstand des Emitterfolgers
285 zum Zwecke der Erzielung einer kritisch gedämpften Korrekturgeschwindigkeit innerhalb der
bestimmten Anzahl von Impulsen bei dem ausgewählten (p-Wert ausgewählten Bauelemente mit ihren beispielsweisen
Werten sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt. bo
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
| Spule 282 | 7.buH |
| Spule 283 | 5.buH |
| Varactordiode VC | = 77 [>F |
| Kondensator 274 | = 1 iiF |
| Widerstand 272 | = 220 0hm |
Claims (1)
- Patentansprüche:1. Schaltungsanordnung zur Gewinnung von gesonderten Daten- und TaktimpulsFolgen aus einem auftretenden. Daten und Synchronisierimpulse umfassenden Eingangsdatenstrom, dadurch gekennzeichnet,daß eine Oszillatorschaitung (280) vorgesehen ist, die auf das Auftreten des Eingangsdatenstromes (b) hin ein sinusförmig verlaufendes Bezugssignal (aj erzeugt, daß mit der Oszillatorschaltung (280) eine Impulsverarbeitungseinrichtung (290) verbunden ist, die aus dem sinusförmig verlaufenden Bezugssignal (a)c\ne Folge von Zeitsteuerimpulsen (d) ableitet, daß eine einen Sägezahngenerator (106) enthaltende Datenverarbeitungseinrichtung (106, !40, 160) vorgesehen ist, die auf die Aufnahme des Eingangsdatenstromes (b) hin aus diesem eine Folge von Datenimpulsen (I) durch Erzeugung eines linearen Sägezahnsignales (ej ableitet, daß eine Phaseneinstelieinrichtung (210) vorgesehen ist. die die Phase der die Datenimpulsfolge (f) bildenden Impulse in bezug auf die die Zeitsteuerimpulsfolge (d) bildenden Impulse einzustellen gestattet, und daß eine Verknüpfungseianchtung (300) vorgesehen ist, die die Zeitsteuerimpulsfolge (d) und die Datenimpulsfolge (f) unter Bildung der gesonderten Daten- und Taklimpuisfolgen miteinander verknüpft. JO2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ir'egrationseinrichtungen (240,270) in Reihe mit der Phaseneinstelleinrichtung (210) und der Oszillatorschr :iung (280) geschaltet sind, und die Integrationseinrichtungen (240,270) J5 durch die Phascneinstelleinrichtung (210) gesteuert, eine Fchlerspnnnung. die proportional der Phasendifferenz ist. und eine Korrekturvorspunnung für die Einstellung der Frequenz der Oszillatorschaltung (280) auf einen bestimmten Wert erzeugen, und zwar zur Herbeiführung der bestimmten Phasenbeziehung zwischen den Impulsen des Dalenstroms und dem Bezugssignal (a), und daß in der Datenverarbeitungseinrichtung (106, 140, 160) eine variable Schwellwertschalteinrichtung (140) vorgesehen ist, die das lineare Sägezahnsignal (e) aufnimmt und die Impulse der Datenimpulsfolge (f) erzeugt, und zwar unter Verzögerung entsprechend einem ausgewählten Schwellwertpegel der Sägezahnsignale (e).3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrationseinrichtungen (240, 270) einen ersten Integrator (240) enthalten, mit dem ein zweiter Integrator (270) in Reihe geschaltet ist und der eine Zeitkonstante für die Erzeugung einer Korrekturspannungsgröße besitzt, welche die Frequenz der Oszillatorschaltung (280) so einstellt, daß die Phasenbeziehung einem kritisch gedämpften Wert entspricht.14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder J, dadurch gekennzeichnet, ikiß die Plmcneinstellein· w> richtung (210) ein »nickennetzwerk (220, 222, 224. 226) mit einem ersten und zweiten Eingang (228, 230) enthüll, die Eingänge (228, 230) zur Aufnahme der geformien Impulse des Datcnstroms und des sinusförmigen Bc/iigssignals (a) dienen, und daß in h5 Reihe mit der Phascneinsielleinrichtung (210) und den Integrationseinrichtungen (240. 270) eine Vcrstärkercinrichtung (250) geschaltet ist. die derart geschaltet ist, daß sie an die Integrationseinrichtungen (240,270) bei Fehlen einer Fehlerspannung eine Bezugsspannung einer bestimmten Größe und Polarität zur Vorbereitung der Oszillatorenschaltung (280) für die Abgabe des sinusförmigen Signals (a) mit einer Nennfrequenz abgibt.5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatorenschaltung (280) aus einem Parallelresonanzschwingkreis besteht, dessen Nenn-Resonanzfrequenz der Frequenz der Impulse des Datenstroms (b) entspricht, daß sie einen in der Kapazität spannungsabhängigen Kondensator (VC) enthält, der zur Aufnahme der Korrekturvorspannung dient und der die Frequenz der Oszillatorschaltung (280) auf den kritisch gedampften Wert einzustellen erlaubt.6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatorenschaltung (280) Widerstands-, Kondensator- und induktionselemente mit bestimmten Werten enthält, die so gewählt sind, daß ein bestimmter φ-Wert bei Absinken der Amplitude des sinusförmigen Bezugssignals (a) infolge Fehlens einer aufeinanderfolgenden bestimmten Anzahl von Impulsen in dem Datenstrom (6) auf eine Größe erreicht wird, die ausreicht, die Impulsverarbeitungseinrichtung (290} an einem Umschalten zu hindern, und zwar zur Abgabe von Impulsen des Taktimpulszuges von bestimmten Bezugspunkten der Durchlauf-Bezugspunkte.7. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Filtereinrichtung (180) vorgesehen ist, die die Binärsignale des Datenstroms formt, die normalerweise unwirksame Oszillatorschaltung (280) mit der Filtereinrichtung (180) gekoppelt ist und auf die geformten Impulse hin das Bezugssignal ("«i/1 liefert.8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dit Filtcrcinrichiting (180) zur Impulsformung der Impulse des Datenstroms ^entsprechend einer Gaußschen Signalkurve dient, und daß die mit der Phascneinstelleinrichtung (210) in Reihe geschaltete Integrationseinrich' tung (240, 270) eine Fehlkorrekturspannung für die Abgabe an das in der Frequenz spannungsabhängige Element (VC) zum Zwecke der Frequenzänderung der Oszillatorschaltung (280) auf einen bestimmten Wert zur Minirrisierung der Anzahl von zur Synchronisierung erforderlichen Synchronimpulsen abgibt, daß eine Impedanzeinrichtung (286) mit der Oszillatorschaltung (280) und der Phaseneinstelleinrichtung (210) verbunden ist, und die Eingangsimpedanz der Impedanzanpaßeinrichtung (286) in Verbindung mit den Frequenzelementen der Oszillatorschaltung (280) so gewählt ist, daß ein bestimmter Q-.Schaltungswert erreicht wird, und daß die mit dem Sägezahngenerator (106) verbundene veränderbare Schwcllwcrtschaltercinrichtung (140) auf ihr Wirksamwerden hin Impulse des Datensignalziigs bei einem bestimmten Schwellweripegel jedes Sügc/.ahnsignnl/ugs ableitet, der zur Abgabe einer maximalen Trennung /wischen den Impulsen des Takt- und Datenimpulszugs gewählt ist.9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß das Brückennetzwerk (220,222,224,226) einen ersten und zweiten Eingang (218; 228, 230) und einen Ausgang aufweist, daß der erste Eingang (228, 230) zur Aufnahme der geform-ten Impulse von der Fiitereinrichtung (180) dient, während der zweite Eingang (218) zur Aufnahme des sinusförmigen Bezugssignals (a) dient, und daß das Brückennetzwerk (220, 222, 224, 226) in einem solchen Zustand ist. daß es die Phasendifferenz zwisehen dem sinusförmigen Bezugssignal und den geformten Impulsen nur bei Aktivierung durch einen geformten Impuls abtastet.10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Integrationskreise (240, 270) jeweils einen Eingang und einen Ausgang aufweisen, wobei der Eingang des ersten Integrationskreises (240) mit der Phaseneinstelleinrichtung (210) verbunden ist und deren Ausgangssignale aufnimmt, während der Ausgang des betreffenden Integrationskreises (240) mit dem Eingang des zweiten Integrationskreises (270) verbunden ist. und daß der Ausgang des zweiten Integrationskreises (270) die Korrekturspannung an das in der Frequenz spannungsabhängige Element (VC) abgibt.11. Schaltungsanordnung nach Anspruc· 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Integrationskreise (240, 270) jeweils bestimmte Zeitkonstanten besitzen, die so gewählt sind, daß ihr Produkt zu einer Fehlerkorrekturspannung führt, die sich bei einem kritisch gedämpften Wert ändert12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet daß die Fiitereinrichtung (180) eine Reihenschaltung von Spule (182) und Kondensator (184) mit bestimmter Zeitkonstante zur Impulsformung entsprechend einer Gaußschen Kurve enthält.13. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Sägezahngenerator (106) zwei komplementäre Transistoren (124,128) enthält, deren erster Transistor (124) in Kollektorgrundschaltung geschaltet ist und einen Eingangskreis zur Aufnahme der Datenstromimpulse und einen Ausgangskreis zur Abgabe des Sägezahnsignalzugs fc/enthält, daß der zweite Transistor (128) in Emittergrundschaltung geschalte! ist und einen Eingangskreis und einen Ausgangskreis aufweist, wobei dieser Eingangskreis in Reihe zu der Emitter-Kollektor-Strecke des ersten Transistors 4r> (124) liegt, während der Ausgangskreis des zweiten Transistors (128) mit dem Eingangskreis des ersten Transistors (124) verbunden ist, und daß der srste Transistor (124) durch jeden Impuls des Datenstroms während einer Zeitspanne in den nichtleitenden Zustand schaltbar ist, die durch das Abschalten des Ausgangskreises des zweiten Transistors (128) festgelegt ist.14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangskreis des ersten Transistors (124) ein Widerstands-Kondensator-Netzwerk (126 125) enthält, dessen /?C-Wert entsprechend einer bestimmten Zeitkonstante gewählt ist, und daß die beiden Transistoren (124,128) durch Halbleiter vom pnp- bzw. npn-Leitfähigkeits- bo typ gebildet sind.15. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderbare Schwellwertschalteinrichtung (140) eine Stromschalte'mnrhtung (142, 144) in Reihe mit einer ^ Ausgangseinrichtung (160) enthält, daß die Stromschalleinrichtung (142, 144) einen ersten und zweiten Eingangskreis und zumindest einen Ausgangskreis aufweist, daß der erste Eingangskreis zur Aufnahme des Sägezahnausgangssignals (e)des Sägezahngenerators (106) dient, daß der zweite Eingangskreis mit einer variablen Spannungsquelle (+ V, 150) zur Einstellung eines bestimmten Schwellwertschaltpegels der Stromschalteinrichtung (142,144) verbunden ist und daß die Stromschalteinrichtung (142,144) einen Spannungspegel, der gleich dem Schaltpegel ist, zur Erzeugung von Signalen an dem Ausgang zwecks Vorbereitung der Transistorausgangseinrichtung (160) für die Erzeugung der Impulse des Datensignalzugs (f) liefert16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangseinrichtung (160) zwei komplementäre Transistoren (168, 172) enthält, deren erster einen Eingangskreis und einen Ausgangskreis aufweist und in Basisgrundschaltung geschaltet ist und deren zweiter einen Eingangskreis und einen Ausgangskreis aufweist und in Kollektorgrundschaltung geschaltet ist, daß der Eingangskreis der zweiten Transistoren (172) mn dem Fingangskreis des ersten Transistors (168) verbunden ist, daß der Eingangskreis des ersten Transistors (168) auf Ansteuerung durch jedes Signal von der Schwellwertschalteinrichtung (140) in den übertragungsfähigen Zustand gelangt und daß der Eingangskreis des zweiten Transistors (172) vom Ausgangskreis des leitenden ersten Transistors (168) her in den leitenden Zustand umschaltbar ist und damit die Impulse des Datenstroms (Qzu liefern vermag.17. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verknüpfungseinrichtung (300) eine Datenregisterlogik (302) und eine Datentrennlogik (350) enthält, daß die Datenregisterlogik (302) eine erste Logikeinrichtung (304) zur Zusammenfassung des Taktimpulszuges und des Datenimpulszuges in einen ersten und einen zweiten Datenstrom mit Binärzeichen »1« und Binärzeichen »0« enthält, und daß die Datentrennlogik (350) eine zweite Logikeinrichtung (352) enthält, die mit der e: sten Logikeinrichtung (304) verbunden ist und die damit so eingestellt ist. daß sie die ersten und zweiten Datenströme in Daten- und Synchronimpulse auftrennt.18. Schaltungsanordnung nach Anspruch 17. dadurch gekennzeichnet, daß die erste Logikeinrichtung (304) ein Verknüpfungsgatter (DIT) enthält, das zur Aufnahme der Daten- und Taktimpulszüge dient und das so eingestellt ist. daß es den Zustand des Datensignals bzw. Datenimpulszugs abtastet, daß ein Flipflop (OIC) mit dem Verknüpfungsgatter (DlT) zur Speicherung des Dateninhalts eines vorhergehenden Zeitintervalls entsprechend dem Zustand der Verknüpfungsgatter (DIT) verbunden ist. daß Impulsgetfcatoreinrichtungen zur Aufnahme der Impulse während des Signalzugs wirksam sind und damit einen Impuls bestimmter Impulsbreite erzeugen, und daß die Logikgattereinrichtungen mit dem Flipflop (CiC) und der linpulsgeneratoreinrichtung derart verbunden sind, daß die ersten und zweiten Datenströme mit Binärzeichen »1« und :>0« für die Abgabe an die zweite Logikeinrichiung erzeug) werden.19. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Logikeinrichtung (352) ein Flipflop (DS) enthüll, das mil dem erstgenannten Flipflop (OIC) und der Logikgyttereinrichtung (304) verbunden ist, daß das Flipflop(DS) dabei so eingestellt wird, daß es von seinem einen Zustand in seinen anderen Zustand mit Auftreten eines Datenimpulses und in seinen einen Zustand bei Auftreten eines Synchronimpulses umschaltet, daß die Logikgattereinrichtung ferner Daten- und Synchrongatter (360, 362, 370, 372) enthält, die mit dem Flipflop (DS) und der Verknüpfungsgattereinrichtung verbunden sind, und daß jedes dieser Gatter so angeordnet ist, daß es gesonderte »0« und »!«•Ausgangssignale für die Daten- und Synchronimpulse entsprechend Daten »0«, Daten »1« und Synchroninipulsen »0« bzw. »1« abgibt.
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| IT1185412B (it) * | 1985-10-10 | 1987-11-12 | Honeywell Inf Systems | Tseparatore digitale di dati |
| US5192915A (en) * | 1991-06-19 | 1993-03-09 | Tektronix, Inc. | Edge integrating phase detector |
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|---|---|---|---|---|
| US3328719A (en) * | 1965-08-24 | 1967-06-27 | Sylvania Electric Prod | Phase-lock loop with adaptive bandwidth |
| US3518554A (en) * | 1967-05-22 | 1970-06-30 | Honeywell Inc | Detection of double transition recording |
| US3510786A (en) * | 1967-07-17 | 1970-05-05 | Ibm | Synchronizing circuit compensating for data bit shift |
| US3488605A (en) * | 1968-05-15 | 1970-01-06 | Slant Fin Corp | Oscillator with digital counter frequency control circuits |
-
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- 1970-06-19 US US47696A patent/US3624521A/en not_active Expired - Lifetime
-
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