DE2254759B2

DE2254759B2 - Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstabbestimmung in einer Zeitintervall-Meßeinrichtung

Info

Publication number: DE2254759B2
Application number: DE19722254759
Authority: DE
Inventors: David Leonard Little Silver Favin; Paul Jerry Linden Snyder
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1971-11-10
Filing date: 1972-11-09
Publication date: 1974-07-11
Also published as: CH558617A; SE376706B; JPS4856168A; JPS5810710B2; FR2159435B1; FR2159435A1; NL7215177A; NL150637B; IT975478B; DE2254759C3; GB1406639A; BE791131A; DE2254759A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstabbestimmung in einer Zeitintervall-Meßeinrichtung, bestehend aus einem Signalgenerator zur Erzeugung von Zeittaktimpulsen mit vorgegebenen Impulsintervallen, einer Teilerschaltung, die auf die Zeittaktimpulse mit der Erzeugung eines impulsförmigen Aus<>angssignals anspricht, einem Detektor, der auf ein Prüfsignal mit der Erzeugung eines Prüfbezugssignais anspricht, das für eine erste Phasenlage des Prüfsignals repräsentativ ist, und aus einem ersten bistabilen Schalter, der auf eine vorgegebene Zustandsänderung des impulsförmigen Bezugssignals und auf eine Zustandsänderung des Prüfbezugssignais mit der Erzeugung eines Ausgangssignals anspricht, das für das dazwischenliegende Zeitintervall repräsentativ ist.

Zur Wartung von Nachrichtenübertragungssystemen, beispielsweise Telefonkabel u. dgl., werden zahlreiche Messungen der Netzwerkcharakteristik durchgeführt. Wichtig von diesen Messungen ist die Messung der Hüllkurvenverzögerung in Femsprech-Fernleitungssystemen. Die Hüllkurvenverzögerung wird dadurch bestimmt, daß ein Prüfsignal durch das zu prüfende System, beispielsweise eine Telefon-Fernleitung, übertragen und dann das Zeitintervall zwischen dem Vorliegen einer vorgegebenen Phasenposition des empfangenen Prüfsig.ials und des übertragenen oder Bezugsimpulssignals gemessen wird.

Ein solches Hüllkurvenverzögerungs-Meßsystem ist beispielsweise in der USA.-Patentschrift 3 271 666 beschrieben. In diesem Meßsystem wird das Auftreten des empfangenen Prüfsignals und des übertragenen oder Bezugspunktsignals mittels eines bistabilen Schalt?iementes gemessen. Das bistabile Element spricht auf die empfangenen oder Prüfsigrale und die übertragenen oder Bezugssignale auf die Weise an, daß es von einem ersten stabilen Zustand in einen zweiten stabilen Zustand umschaltet und dann wieder in den ersten stabilen Zustand zurückgeht. Eine genauere Zeitintervallmessung wird in einem solchen System dadurch erreicht, daß das System so abgeglichen wird, daß das bistabile Element nur die Messung von Intervallen anzeigt, die gleich oder kleiner sind, als das Intervall zwischen benachbarten Bezugsimpulsen. Dieses wird in dem bekannten System dadurch erreicht, daß eine Torschaltung verwendet wird, die selektiv gesteuert wird, um die Übertragung von Bezugsimpulsen zu dem bistabilen Element zu sperren. Ein Signal für die Steuerung der Torschaltung wird von einem monostabilen Multivibrator erzeugt, der ein einstellbares instabiles Intervall besitzt, um bekannte Zeitintervallbereiche vorzusehen. Dkss Periode ist ferner ein ganzzahliges Vielfaches des Intervalls zwischen benachbarten Bezugsimpulsen. Der Betrieb dieses bekannten Meßsysteras erfordert eine manuelle Einstellung des unstabilen Intervalls des monostabilen Multivibrators, um den Zeitpunkt zu variieren, zu dem ein Bezugsimpuls zu dem bistabilen Element übertragen werden soll, um das gewünschte Umschalten zu bewirken. Das Ausgangssignal des bistabilen Elementes wird dann auf einem Meßinstrument angezeigt, auf dem

ίο das Hüllkurvenverzögerungs-Intervall dargestellt ist, als die Summe der Meßinstrumentenablesung und des Bereichs, der von der manuellen Einstellung des monostabilen Multivibrators hier bekannt ist

Obwohl das bekannte System eine zufriedenstellende Messung der Hüllkurvenverzögerung ist, so beruht die Messung doch notwendigerweise auf einer menschlichen Mitwirkung bei der Einstellung des Systems auf einen geeigneten Meßbereich. Die erforderliche Mitwirkung einer Bedienungsperson bei den Verzögerungsmessungen ist an sich unerwünscht. Um aber die Forderung ,i der Wartung moderner Telefonsysteme zu erfüllen müssen die meisten, wenn nicht gar alle, Prüfverfahren automatisch durchgeführt werden, und deshalb muß auch die menschliche Mitwirkung auf ein Minimum beschränkt sein.

Zusätzliche Probleme ergeben sich in einem derartigen automatischen Zeitintervall-Meßsystem, wenn bei der automatischen Messung des Restzeitintervalls, dieses nahe Null liegt oder wenn eine vorgegebene Zustandsänderung eines Bezugssignals mit einem Taktimpuls koinzidiert. In solchen Fällen verursachen die für das Einstellen und Rückstellen des bistabilen Zeitelementes benutzten Signale und die außerhalb ihrer natürlichen Folge angelegt werden, eine Unsicherheitsbedingung. So kann beispielsweise das Rückstellsignal vor dem Einstellsignal angelegt werden. Die Folge davon ist, daß das bistabile Element nicht ordnungsgemäß umgeschaltet wird. Dieses führt zu einem kontinuierlichen Umlaufen des bekannten automatischen Meßsystems, wodurch sich, wenn überhaupt, fehlerhafte /«»itintervallmessungen ergeben.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die vorstehend genannten Nachteile des bekannten Hüllkurvenverzögerungs-Meßsystems zu vermeiden, und insbesondere eine vollautomatische Lösung anzugeben, die äußerst genaue Zeitintervallmessungen zuläßt.

so Für eine Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung in einer Zeitintervall-Meßeinrichtung, bestehend aus einem Signalgenerator zur Erzeugung von Zeittaktimpulsen mit vorgegebenen Impulshitervallen, einer Teilerschaltung, die auf die Zeittaktimpulse mit der Erzeugung eines impulsförmigen Bezugssignals anspricht, einem Detektor, der auf ein Prüfsignal mit der Erzeugung eines Prüfbezugssignais anspricht, das für eine erste Phasenlage des Prüfsignals repräsentativ ist und aus einem

ersten bistabilen Schalter, der auf eine vorgegebene Zustandsänderung des impulrförniigen Bezugssignals und auf eine Zustandsänderung des Prüfbezugssignais mit der Erzeugung eines Ausgangssignals anspricht, das für das dazwischenliegende Zeitintervall repräsentativ ist, ist die Erfindung gekennzeichnet durch eine erste Steuerschaltung, die auf das Ausgangssignal des ersten bistabilen Schalters und die Zeittaktimpulse mit einer selektiven Veränderung dei

Impulsbreites eines Impulses des impulsförmigen Bezugssignals anspricht, so daß die Breite des Impulszeitintervall-Ausgangssignals des ersten bistabilen Schalters so verändert wird, daß sie innerhalb eines vorgeschriebenen Intervalls liegt (d. h., dieser wird während eines Zeittaktimpulsintervalls sowohl einals auch rückgestellt).

Darüber hinaus ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung weiter gekennzeichnet durch eine zweite Steuerschaltung, die auf ein vorgegebenes Ausgangssignal des ersten bistabilen Schalters mit der selektiven Veränderung der Impulsbreite des Prüfbezugssignals anspricht, so daß das impulsförmige Bezugssignal und das Prüfbezugssignal zu dem bistabilen Schalter in einer vorgegebenen Impuls-Zeitbeziehung übertragen werden, wodurch Ungenauigkeiten bei der automatischen Zeitintervall-Bestimmung eliminiert werden.

Insbesondere enthält die Meßeinrichtung eine Taktimpulsquelle, deren Taktimpulse zu einer Teilerschaltung übertragen werden, die ein impulsförmiges Bezugssignal erzeugt. Das impulsförmige B"'!gssignal besitzt normalerweise eine Periode, die einem ganzzahligen Vielfachen des Intervalls zwischen benachbarten Taktimpulsen entspricht. Das impulsförmige Bezugssignal wird zu einem bistabilen Schalter übertragen, der auf eine vorgegebene Zustandsänderung des Bezugssignals anspricht, indem er von einem ersten stabilen Zustand zu einem zweiten stabilen Zustand umschaltet. Ein Signal, das für eine vorgegebene Position eines empfangenen Prüfsignals repräsentativ ist, wird ebenfalls zu dem bistabilen Schalter übertragen und es bewirkt, daß das bistabile Element wieder von dem zweiten stabilen Zustand in den ersten stabilen Zustand umschaltet. Eine automatische Zeitintervallmessung wird ferner gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch bewirkt, daß eine solche Anzahl von Taktimpulsen für die Übertragung zu der Teilerschaltung gesperrt wird, wie gleich der Anzahl von Taktimpulsen ist, die während des Zeitintervalls auftreten, indem sich der bistabile Schalter in seinem zweiten stabilen Zustand, d. h. sich in seiner zweiten stabilen Lage befindet. Daher wird die relative Zeit des impulsförmigen Bezugssignals geändert, indem ein oder mehrere Zyklen verlängert werden. Diese Verlängerung eines oder mehrerer Zyklen des Bezugssignals bewirkt seinerseits eine Verzögerung bei der Umschaltung des bistabilen Schalters vom ersten stabilen Zustand in den zweiten.

Durch die Operation dieser Schaltung wird der bistabile Schalter von seinem ersten stabilen Zustand in den zweiten stabilen Zustand und wieder zurück in den ersten stabilen Zustand innerhalb des Zeitintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Taktimpulsen geschaltet. Diese Operation wird allgemein als »automatisches Einrichten« bezeichnet. Wenn dieses automatische Einrichten einmal durchgeführt wurde, kann die genaue Zeitintervallmessung dadurch vorgenommen werden, daß die Zahl der Taktimpulse gezählt wird, die für die Übertragung gesperrt war, und daß das durch diese Taktimpulse bestimmte Zeitintervall mit dem Intervall des bistabilen Elementes, wo es sich in seinem zweiten stabilen Zustand befand, kombiniert werden.

Zur Zählung der gesperrten Taktimpulse und zur Verringerung möglicher Fehler infolge von Störungen und anderen Übergangssignalen, wird gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, während jedes Zyklus des impulsförmigen Bezugssignals ein einzelner Taktimpuls gesperrt, bis die erforderliche Anzahl erreicht ist. Daher kann die automatische Zeitintervall-Einrichtung, gemäß der vorliegenden Erfindung, auch dadurch bewirkt werden, indem die Impulsbreite aufeinanderfolgender impulsförmiger Bezugssignale in Einheitsschritten verändert wird, bis die notwendige Zeitbeziehung zwischen den

to Bezugs- und Prüfsignalen realisiert ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Prüfsignal verschoben, indem selektiv die Impulsbreite eines Signals verändert wird, das für eine vorgegebene Bezugsposition des Prüfsignals repräsentativ ist. Wenn das automatische Einrichtesystem sich in einer Unsicherheitslage befindet, wie zuvor beschrieben wurde, dann wird der bistabile Schalter in seine zweite stabile Lage eingestellt, und zwar für eine Zeitdauer, die ein bekanntes Intervall während jedes Selbsteinrichtungszyklus übersteigt. Daher wird die Verschiebung des Prüfsignals dadurch gesteuert, daß das Ausgangssignal, das von dem bistabilen Schalter erzeugt wird, abgefühlt wird. Wenn der bistabile Schalter in den zweiten Zustand umgeschaltet wird, für eine längere Zeit, als ein vorgegebenes Zeitintervall während jedes von mehreren Selbsteinrichtezyklen, dann wird das Prüfsignal um einen Betrag verschoben, der kleiner ist, als das Intervall zwischen benachbarten Taktimpulsen. Durch die Verschiebung des Prüfsignals wird der Unsicherheitsbereich beseitigt, so daß ein genaues Zeitintervall gemessen werden kann.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen also darin, daß eine vollautomatische Messung der Hüllkurvenverzögerung vorgenommen werden kann, wobei das Meßergebnis außerordentlich genau und zuverlässig ist.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Figuren näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Verzögerungszeitintervall-Meßeinrichtung in einer ersten Ausführungsform,

F i g. 2 ein Impulsdiagramm zur Erläuterung der Meßeinrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 ein anderes Impulsdiagramm zur Erläuterung der Meßeinrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Detaildarstellung eines Schmalimpulsgenerators, wie er in Fi g. 1 verwendet wird, Fig. 5 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung,

F i g. 6 ein Impulsdiagramm zur Erläuterung der Meßeinrichtung nach F i g. 5,

F i g. 7 ein weiteres Impulsdiagramm zur Erläuteterung der Meßeinrichtung nach F i g. 5, F i g. 8 ein weiteres Impulsdiagramm zur Erläuterung der Meßeinrichtung nach F i g. 5.

F i g. 1 zeigt als vereinfachtes Blockschaltbild eine Verzögerungszeitintervall-Meßeinrichtung, wie sie durch die Erfindung vorgeschlagen wird. Die F i g. 2 und 3 zeigen die Signale, die in der Meßeinrichtung nach F i g. 1 entwickelt werden. Die in F i g. 2 dargestellten Impulsformen erläutern den Betrieb der Meßeinrichtung bei der Messung eines Prüfsignals, dem ein Bezugssignal nachläuft. Die in F i g. 3 dargestellten Signalzüge zeigen den Betrieb der Einrichtung nach F i g. I bei der Messung eines Prüfsignals, das vor dem Bezugssignal herläuft. Die Signalzüge, die in beiden F i g. 2 und 3 gezeigt sind, sind so be-

7 8

zeichnet, daß sie den in der Schaltung nach Fig. 1 impulse, die in Fig. 2 unter A dargestellt sind, zi

angegebenen Punkten entsprechen. einem steuerbaren Tor 104 und zu einem Einganj

Der Impulsgenerator 101 in Fig. 1 erzeugt ein eines UND-Tores 105 übertragen. Das Tor 104 kam

impulsförmiges Signal mit einem stabilen vor- einen bekannten Aufbau besitzen. Vorzugsweise is

gegebenen Zeitintervall, das so gewählt wurde, daß 5 das Tor 104 jedoch ein logisches Tor mit einen

es die gewünschte Genauigkeit bei der Messung der Sperreingang. Normalerweise ist dieses Tor 104 akti

Verzögerungszeitintervalle ermöglicht. Der Signal- viert, um die Ausgangsimpulse des Generators 10]

zug Λ in Fig. 2 zeigt eine Taktimpulsreihe, wie sie zu der Teilerschaltung 106 zu übertragen,

am Aasgang des Impulsgenerators 101 vorliegt. Um Die Teilerschaltung 106 dient zur Erzeugung voi

eine Messung des Zeitintervalls mit hoher Genauig- io impulsförmigen Signalen mit einer Periode, die einen

keit zu erzielen, muß die Impulsbreite der Ausgangs- ganzzahligen Vielfachen des Intervalls zwischen be

impulse des Generators 101 möglichst klein gemacht nachbarten Impulsen des Impulsgenerators 101 ent

werden. Die Impulsbreite darf andererseits nicht so spricht. Im vorliegenden Beispiel spricht die Teiler

schmal werden, daß sie mit den anderen Kompo- schaltung 106 auf die Taktimpulse an, deren Wellen

nenten der Schaltung unverträglich wird. So können 15 formA in Fig. 2 dargestellt ist, um eine 4-zu-l

beispielsweise Schaltungskomponenten, wie Flipflops Teilung durchzuführen, so daß sich ein Ausgangs

u. dgl., nicht auf Impulse ansprechen, die eine extrem signal mit der Wellenform B ergibt, das in Fig.:

kleine Breite aufweisen. Ein impulsförmiges Signal, gestrichelt dargestellt ist. Das mit ausgezogenei

das eine annehmbare Breite hat, wird daher aus den Linien dargestellte Signal der Wellenform B ii

Taktimpulsen des Taktgenerators 102 von einem 20 Fig. 2 zeigt das Ausgangssignal der Teilerschaltunj

Schmalimpulsgenerator 103 erzeugt. Die Frequenz 106 an, wenn eine automatische Einrichtung gemäl

der Taktsignale ist so gewählt worden, daß sich ein der Erfindung stattgefunden hat, die im folgendei

gewünschtes Zeitintervall zwischen jeweils zwei Im- beschrieben wird.

pulsen ergibt. Einzelheiten des Schmalimpulsgene- Das Signal, das am Ausgang der Teilerschaltunj

rators 103 sind in F i g. 4 dargestellt. 25 106 auftritt, wird zu dem Trigger 107 übertragen

F i g. 4 zeigt also den Schmalimpulsgenerator 103. Der Trigger 107 spricht auf die positiven Übergang!

Die Operation dieses Generators ist an sich bekannt des Ausgangssignals der Teilerschaltung 106 an un(

und beruht primär auf den Logikschaltungen inhe- erzeugt ein impulsförmiges Signal, das in F i g. 2 ii

renten Signalverzögerungen. So wird beispielsweise der Zeile C dargestellt ist. Auch hier zeigen wiede

ein symmetrisches Impulssignal (nicht dargestellt) 30 die gestrichelt ausgezogenen Signale diejenigen Si

von dem Taktgenerator 102 (Fig. 1) erzeugt und zu gnale, die erzeugt wurden, wenn eine automatisch!

dem Eingang des Inverters 401 und zu einem Ein- Einrichtung noch nicht durchgeführt wurde. Die aus

gang des UND-Tores 402 übertragen. Wie an sich gezogenen Linien zeigen also wieder die Signale nacl

bekannt ist, ist das Ausgangssignal des Inverters 401 der Durchführung der automatischen Einrichtung

normalerweise hoch, d. h., es besitzt einen hohen 35 Das Impulssignal, das von dem Trigger 107 erzeug

Spannungspegel und das UND-Tor 402 spricht auf wurde, wird zu den Einstelleingängen eines 0-Phasen

ein Signal mit hohem Pegel an, das gleichzeitig an flipflops 110 und 180°-Phasenflipnops 111 über

seinen beiden Eingängen vorliegt. In diesem Fall er- tragen. Die Flipflops 110 und 111 sprechen beidi

zeugt das UND-Tor 402 ebenfalls ein Ausgangs- auf das Ausgangssignal des Triggers 107 an unc

signal mit hohem Pegel. In dem Augenblick, in dem 40 schalten um von einem niedrigpegligen Signal zi

das zu dem Inverter 401 und zu einem Eingang des einem hochpegligen Signal, so daß sie Signale ai

UND-Tores 402 übertragene Taktsignal ansteigt, ihren jeweiligen Ausgängen erzeugen, die in Zeile I

nimmt auch das Ausgangssignal des UND-Tores 402 und K in F i g. 2 dargestellt sind,

einen hohen Pegelwert ein. Der Inverter 401 spricht Ein empfangenes Prüfsignal, das gemessen werdei

auf die Zustandsänderung des Taktimpulses damit 45 soll, wird über die Eingangsanschlüsse 115 an dei

an, daß er auf ein Signal mit niedrigem Pegel am O-Durchgangsdetektor 120 übertragen. Der 0-Durch

Ausgang umschaltet, nachdem ein Intervall beendet gangsdetektor 120 spricht auf das übertragene Prüf

ist, das gleich der internen Verzögerung des Inverters signal an und erzeugt ein Impulssignal an dem Punk

401 ist. Typische Verzögerung dieser Schalter ist 121, das für solche Stellen des Prüfsignals repräsen

etwa 10 Nanosekunden. Das UND-Tor 402 reagiert 50 tativ ist, an dem sich positive 0-Durchgänge befinden

auf die Zustandsänderung des Signals, das am Aus- wie in F i g. 2 in Zeile D dargestellt ist. Der Gene

gang des Inverters 401 entwickelt wird, mit der Um- rator 120 erzeugt an seinem Ausgang 122 ein Impuls

schaltung auf ein Ausgangssignal mit niedrigem signal, das für die Positionen des Prüfsignals reprä

Pegel. Daher ist die Impulsbreite des Ausgangssignals sentativ ist, an dem sich negative 0-Durchgänge be

des UND-Tores 402 etwa gleich dem internen Ver- 55 finden, wie es in Fig. 2 in der Zeile/ dargestellt ist

zögerungsintervall des Inverters 401. Die interne Dieser Detektor 120 erzeugt also Signale, die de

Verzögerung des UND-Tores 402 verschiebt ledig- 0-Phasenlage und der 180°-PhasenIage des empfan

hch die Lage seines Ausgangsimpulses, aber sie trägt genen Prüfsignals entsprechen,

nicht zu der Breite des Ausgangsimpulses bei. Die Das Impulssigna], das für die 0-Phasenlage dei

Breite des von dem Schmalimpulsgenerator 103 er- 60 Prüfsignals repräsentativ ist, und das in Zeile D ii

zeugten Impulses kann mit Hilfe des Kondensators F i g. 2 dargestellt ist, wird zu dem Rückstelleinganj

403 auf das gewünschte Maß gebracht werden. Für des O-Phasenflipflop 110 übertragen. Es bewirkt, dai

die Einrichtung in Fig. 1 ist eine typische Impuls- dieser Flipflop 110 von einem Signal mit hohen

breite von 30 Nanosekunden wünschenswert. Der Pegel zu einem Signal mit niedrigem Pegel mn

Wert des Kondensators 403 wird deshalb so aus- 65 schaltet, wie es Fig. 2, Zeile £ zeigt. Die Impuls

gelegt, daß er zusätzliche 20 Nanosekunden Verzöge- breite des Ausgangssignals, das von dem Flipfloj

rang in die Schaltung einführt 110 erzeugt wird, ist also gemäß der Erfindung se

Wie Fig. 1 weiter zeigt, werden die Ausgangs- eingerichtet oder eingestellt, daß es sich in einen

ίο

bezieht, die an) Ausgang des UND-Tores 105 erscheinen. Dieses bewirkt seinerseits, daß das Ausgangssignal des Flipflops HO von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel und zurück auf einen niedrigen Pegel innerhalb eines Taktimpulsintervalls umgeschaltet wird, wobei die gewünschte Genauigkeit der Verzögerungszeit-Intervallmessung erreicht wird. Wenn einmal eine automatische Einrichtung stattgefunden hat, dann ist das Ausgangssignal Δ t, das

wird, verstärkt gefiltert und zu einem Meßinstrument, wo es abgelesen werden kann, oder zu der Abnehmerschaltung 124 übertragen werden.

Da die Dauer, während der sich das Flipflop 110 in seinem zweiten stabilen Zustand befindet, einen kleinen Teil der Signalperiode repräsentiert, ist eine direkte Messung nicht wünschenswert. Wie in der US-PS 3 271666, wie bereits erwähnt wurde, be

maximale Zahl von Impulsen, die in einem automatischen Einrichtezyklus abgegeben werden kann. Die Operation des Zählers 130 wird später noch ausführlich erläutert werden.

Der monostabile Multivibrator 123 spricht auf die Taktimpulse an, die am Ausgang des UND-Tores 105 erscheinen, indem er ein impulsförmiges Ausgangssignal erzeugt, das ein vorgegebenes Zeitinterintervall zwischen benachbarten Impulsen des Impulsgenerator 101 befindet. Wie vorstehend bereits erläutert wurde, ist es Absicht der Erfindung diese Operation zu bewirken, die als automatisches Einrichten bezeichnet wird.

Das Ausgangssignal des Flipflop 110 wird zu dem
zweiten Eingang des UND-Tores 105 übertragen.
Die Operation des UND-Tores 105 ist an sich bekannt. Es gestattet den Taktimpulsen den Durchgang nur dann, wenn das Ausgangssignal des Flipflop io von dem Flipflop 110 erzeugt wird, in einer statischen 110 einen hohen Pegelwert aufweist. Diese Takt- Zustandsbedingung und kann, wenn es gewünscht impulse sind in Fig. 2 in ZeileF dargestellt, und
sie werden zu dem monostabilen Multivibrator 123
und zu einer Abnehmerschaltung 124 übertragen.

In der Abnehmerschaltung 124 werden die über 15
das Tor 105 übertragenen Impulse zu einem Zähler
130 übertragen, wo sie so lange gespeichert werden,
bis sie benötigt werden. Da eine 4-zu-l-Unterteilung
im vorliegenden Beispiel verwendet wird, braucht
der Zähler 130 nur eine Kapazität von 7 Stellen für ao schrieben ist, ist es vorteilhaft, einen zweiten Flipflop das Zählen von 7 Impulsen zu haben. Dieses ist die zu verwenden, der mit einem 50⁰/oigen Arbeitszyklus

arbeitet, um Meßfehler möglichst klein zu halten. Für diesen Zweck wird das Flipflop 111 verwendet. Daher wird das Flipflop 111. von dem Ausgangssignal des Triggers 107 auf einen hohen Pegel eingestellt und über den 180°-Phasenausgang des 0-Durchgangsdetektors 120 wieder zurückgestellt. Das Signal, das am Ausgang des Flipflop 111 erzeugt wird, repräsentiert auch das Restverzögerungsintervall Δ t,

valf besitzt. In diesem Beispiel ist das Intervall der 30 das in F i g. 2 in Zeile K dargestellt ist. Das Aus-Ausgangsimpulse des monostabilen Multivibrators gangss'<?nal des Flipflop 111 wird über das Tiefpaß- 123 gleich der Hälfte des Intervalls der Taktimpulse, filter 126 und den Verstärker 127 zu dem Meßinstruwie es Fig. 2 in Zeile G zeigt. Der monostabile ment 128 und/oder zu dem Analog-Digital-Wandler Multivibrator 125 reagiert auf die negativen Über- 129 übertragen. Das Restverzögerungsintervall A t, gänge des Ausgangssignals des monostabilen Multi- 35 das gemessen werden soll, wird visuell auf dem Meßvibrators 123 mit der Erzeugung eines impulsförmi- instrument 128 angezeigt. Das Ausgangssignal des gen Signals, das ein Intervall besitzt, das im wesentlichen gleich oder kleiner ist, als das Intervall der
Taktimpulse, wie es in Fi g. 2 in der Zeile// gezeigt.
Die Gesamtdauer des Ausgangssignals, das von dem 40
monostabilen Multivibrator erzeugt wird, ist etwa
N mal T, wobei N die Zahl der Impulse ist, die am
Ausgang des UND-Tores 105 auftreten und T das
Intervall zwischen zwei benachbarten Taktimpulsen

angibt. Das Intervall der einzelnen Steuersignale je- 45 repräsentiert, das gemessen werden soll, wird am doch, die von den monostabilen Multivibratoren 123 Ausgang des Summiernetzwerkes 132 erzeugt, und es

kann auf gewünschte Weise weiter verwendet werden. So können beispielsweise Daten, die das gemessene Zeitintervall repräsentieren, für eine zukünftige Beeine geeignete Anzahl von Taktimpulsen ermög- 50 nutzung gespeichert werden oder zur Analyse zu einer liehen. fernen Station übertragen werden.

F i g. 3 zeigt eine Gruppe von Signalen, die in der Anordnung gemäß der Erfindung, die in F i g. 1 dargestellt ist, erzeugt werden, wenn ein empfangenes

eine Zahl von Taktimpulsen gegen die Übertragung 55 Prüfsignal einem Bezugssignal vorausgeht, d. h., wenn zu der Teilerschaltung 106 zu sperren, die gleich der der 0-Phasenrückstelltrigger den Einstelltrigger an-Zahl der Taktimpulse ist, die am Ausgang des UND- führt, wie es in F i g. 3 jeweils in den Zeilen D und C Tores 105 erscheinen. Anders gesagt, arbeitet das Tor dargestellt ist. Der Betrieb der Erfindung zur Erzie- 104 in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des lung einer automatischen Zeitintervalleinrichtung, monostabilen Multivibrators 125, um eine Anzahl 60 wenn das empfangene Prüfsignal dem Bezugssignal von Taktimpulsen von der Übertragung zu der Teuer- vorauseilt, ist im wesentlichen identisch zu der bereits schaltung 106 zu sperren, die gleich der Anzahl von für die Nacheilung beschriebenen, so daß sie nicht Impulsen ist, die von dem UND-Tor durchgelassen mehr ausführlich erläutert zu werden braucht, werden, wie es F i g. 2 in Zeile I zeigt. Die&cs bewirkt Für ein. führendes Prüfsignal ist das zu messende

gemäß der Erfindung die automatische Zeitintervall- 65 Verzögerungsintervall lediglich langer. Daher ist, wie einrichtung, indem bewirkt wird, daß das Ausgangs- in Zeile B der Fig. 3 gezeigt ist, die Periode des von signal der Teilerschaltung 106 um ein Intervall ver- der Teilerschaltung 106 erzeugten Signals um ein schoben wird, das direkt auf die Zahl der Taktimpulse Intervall verlängert und größer als die normale Periode

Analog-Digital-Wandlers 129 wird zu der Abnehmerschaltung 124 übertragen, wo es in dem Zähler 131 gespeichert wird.

Die Signale, die für das Restzeitintervall Δ t repräsentativ sind und im Zähler 131 gespeichert sind und auch das Zeitintervall NT, das im Zähler 130 gespeichert ist, werden zu dem Summiernetzwerk 132 übertragen. Ein Signal, das das gesamte Zeitintervall

und 125 erzeugt werden, müssen nicht unbedingt eine bestimmte Dauer aufweisen, solange die von dem monostabilen Multivibrator 125 erzeugten Signale

Die monostabilen Multivibratoren 123 und 125 erzeugen in Verbindung mit dem UND-Tor 105 ein Signal für die Steuerung des Tores 104, um selektiv

des Ausgangssignals, das von der Teilerschaltung 106 erzeugt wird. Dieses bewirkt, daß der Einstelltrigger, wie Zeile C in F i g. 3 zeigt, eine Verschiebung um ein Intervall vornimmt, welches der Veränderung des Ausgangssignals der Teilerschaltung li)6 entspricht. Wie F i g. 3 in den Zeilen / und K zeigt, wird ein Rückstellimpuls in diesem Beispiel übersprungen, und zwar wegen der Verschiebung der Position des Einstellimpulses. Der Flipflop 111 in Fig. 1 wird danach in der richtigen Reihenfolge ein- und rückgestellt, um die gewünschte Messung des Verzögerungsintervalls AT zu ermöglichen, wie es in ZeileK in F i g. 3 angedeutet ist. Andere Ähnlichkeiten zwischen den Signalen in den F i g. 2 und 3 festzustellen, wenn man die entsprechenden Positionen in beiden Figuren miteinander vergleicht.

Um zwischen einer Nacheilung und einer Voreilung des Prüfsignals unterscheiden zu können, wird der Zähler 13C in Fig. 1 auf einen gewünschten Modul vorein£?stellt. Aus den gemachten Erfahrungen sind die maximalen Nacheilungs- und Voreilungsintervalle gewöhnlich bekannt. In diesem Falle beispielsweise sind die möglichen Nacheilungs- und Voreilungsintervalle als gleich angenommen. Daher wird der Zähler 130 auf den Wert 4 eingestellt, um auf folgende Weise ein Ausgangssignal zu erzeugen:

Zähler 130	Ausgang	Prüfsignal	Voreilung
Eingang	4	Nacheilung
0	5	0	—
1	6	1	—
2	0	2	—
3	1	3	3
4	2	—	2
5	3	—	1
6	4	—	0
7	—

Daher wird bei der Messung eines nacheilenden Prüfsignals, wie oben beschrieben, der Zähler 130 (Fig. 1) von zwei Taktimpulsen weitergeschaltet, die über das UND-Tor 105 (F; F i g. 2) übertragen werden, so daß der Zähler nun den Wert 6 enthält. Dieser Wert gibt an, daß das Prüfsignal dem Bezugssignal um ein Zeitintervall von 2T+At nacheilt. Hierbei ist T das Intervall zwischen zwei benachbarten Taktimpulsen und A t das Restzeitintervall, das im Zähler 131 gespeichert ist. In ähnlicher Weise wird bei der Messung eines voreilenden Prüfsignals, wie ebenfalls oben beschrieben ist, der Zähler 130 um 6 Taktimpulse weitergeschaltet, die über das UND-Tor 105 (F; Fig. 3) übertragen werden. Der Zähler wird daher von dem Anfangswert 4 auf den Wert 3 eingestellt. Dieser Wert gibt an, daß das Prüfsignal dem Bezugssignal um ein Intervall von IT+At voreilt. Auf diese Weise kann also leicht eine Angabe darüber gemacht werden, ob das Prüfsignal dem Bezugssignal vor- oder nacheilt.

F i g. 5 zeigt nun ferner ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Einrichtung für die Messung von Zeitintervallen mit einer Einrichtung zur Beseitigung von Unsicherheiten. Der Impulsgenerator 101 erzeugt weder, wie zuvor bereits erläutert wurde, Taktimpulse mit einer stabilen vorgegebenen Periode.

Die Ausgangssignale des Impulsgeneraiors 101 werden zu der steuerbaren Torschaltung 204, der Verzögerungsschaltung 205 und zu einem Eingang des UND-Tores 206 übertragen. Die Torschaltung 204 kann beispielsweise ein bekannter steuerbarer Schalter sein. Vorzugsweise ist sie jedoch ein NAND-Tor, das normalerweise aktiviert wird, um die Ausgangsimpulse des Generators 101 zu der Teilerschaltung 207 und zu einem Eingang des NAND-Tores 208 zu übertragen. Als Verzögerungsschaltung 205 kann beispielsweise ein NAND-Tor sein, desren Eingänge miteinander verbunden sind.

ίο Die Teilerschaltung 207 erzeugt impulsförmige Ausgangssignale, die eine Periode von einem ganzzahligen Vielfachen des Intervalls zwischen zwei Taktimpulsen des Generators 101 haben. In diesem Ausführungsbeispiel spricht die Teilerschaltung 207

is auf Taktimpulse an, die in Fi g. 6 in der Zeile A dargestellt sind. Sie führt eine 6-zul-Unterteilung durch und erzeugt ein Ausgangssignal, das in F i g. 6 in Zeile B gestrichelt dargestellt ist. Das in ausgezogenen Linien dargestellte Signal in Zeile B in F i g. 6

ao stellt das Ausgangssignal der Teilerschaltung 207 dar, wenn ein automatisches Einrichten gemäß der Erfindung stattgefunden hat, das im folgenden erläutert wird.

Die Verschiebung des Ausgangssignals der Teiler-

»5 schaltung 207 relativ zu den Taktimpulsen (vgl. Zeilen A und B in F i g. 6) wird durch die der Teilerschaltung 207 inherenten Verzögerungen verursacht. Dieses Verzögerungsintervall wird dadurch kompensiert, daß ein monostabiler Multivibrator 209 verwendet wird. Dieser spricht auf die negativen Übergänge des Ausgangssignals der Teilerschaltung 207 an und erzeugt ein impulsförmiges Ausgangssignal, das in Zeile C in F i g. 6 dargestellt ist. Das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 209 wird zu den Einstelleingängen des O-Phasenflipflops 210 und 180°-PhaF.enflipflops 211 übertragen und um den monostabilen Mu'tivibrator 212 zu schalten. Die unstabile Phase des monostabilen Multivibrators 209 und daher die Impulsbreite des in Zeile 10 in F i g. 6 dargestellten Signals ist so eingestellt, daß die Flipflops 210 und 211 jeweils in einen hohen und einen niedrigen Pegelzustand umschalten und zwar zu einem Augenblick, der im wesentlichen mit dem Auftreten des negativen Übergangs eines Taktimpulses koinzidiert, der am Eingang des UND-Tores 206 erscheint oder ein kleinwenig später liegt. Diese Anordnung verbessert die Genauigkeit der Messung u^ri ist ferner wichtig für die Verringerung von Unsicherheiten bei dem automatischen Einrichten. Das heißt, daß die positiven Übergänge des Ausgangssignals des Flipflops 210 mit den Taktimpulsen zeitlich ausgerichtet sind, um weiter sicherzustellen, daß sich die Schaltung nicht kontinuierlich selbst einrichtet.
Ein empfangenes Prüfsignal, das gemessen werden soll, wird über den Anschluß 115 zu dem 0-Durchgangsdetektor 220 übertragen. Dieser Detektor 220 erzeugt aus dem übertragenen Prüfsignal ein impulsförmiges Signal, das für Bezugspcsitionen des Prüfsignals repräsentativ ist. Vorzugsweise werden die Stellen der positiven 0-Durchgänge des Prüfsignals festgestellt, wie die Zeile 23 in F i g. 6 zeigt. Der Detektor 220 erzeugt ferner impulsförmige Ausgangssignale, die für die negativen 0-Durchgänge des Prüfsignals repräsentativ sind, wie die Zeile N in F i g. 6 zeigt. Das heißt, daß der Detektor 220 Signale erzeugt, die für die 0-Phasenlage und die 180°-Phasenlage eines empfangenen Priifsignals repräsentativ sind. Obwohl die 0- und 180°-Phasenlage des Prüf-

signals in diesem Ausführungsbeispiel verwendet werden, können natürlich auch beliebige feste Phasenlagen innerhalb der erSndungsgemäßen Meßeinrichtung verwendet werden.

Das Impulssignal, das für die O-Phasenlage des Prüfsignals repräsentativ und in der Zeile D von F i g. 6 dargestellt ist, wird zu dem monostabilen Schiebemultivibrator 221 übertragen. Dieser liefert an seinem Ausgang normalerweise ein Signal mit hohem Pegel und spricht auf die positiven Übergänge des O-Phasensignals des Detektors 220 an und erzeugt ein Impulssignal, das in Zeile E von F i g. 6 dargestellt ist. Das instabile Intervall des monostabilen Multivibrators 221 ist veränderbar und dient gemäß der Erfindung zur Beseitigung von Unsicherheiten bei dem automatischen Einrichten des Zeitintervalls. Einzelheiten über die Beseitigung dieser Unsicherheiten werden nachstehend eriäutert.

Das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 221, das in Zeile E von F i g. 6 dargestellt ist, dient zur Rückstellung des O-Phasenflipflops 210. Es schaltet den Flipflop 210 an seinem Ausgang von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel um. Die Breite des am Ausgang des Flipflops 210 erzeugten Signals wird gemäß der Erfindung innerhalb eines Intervalls eingestellt, daß zwischen benachbarten Taktimpulsen des Taktgenerators 101 liegt. Wie oben bereits festgestellt wurde, dient diese Operation zum »automatischen Einrichten«.

Das in der Zeile F in F i g. 6 dargestellte Ausgangssignal des Flipfiops 210 wird zu dem zweiten Eingang des UND-Tores 206 und dem Unsicherheitsdetektor 230 übertragen. Einzelheiten und Betrieb des Unsicherheitsdetektors 230 werden im folgenden beschrieben. Die Operation des UND-Tores 206 ist an sich bekannt. Es gestattet den Taktimpulsen die Übertragung nur dann, wenn das Ausgangssignal des Flipflops 210 einen hohen Pegelwert aufweist. Die Taktimpulse, denen die Übertragung gestattet wird und die in Zeile G in F i g. 6 dargestellt sind, werden zu dem einen Eingang des NAND-Tores 222 übertragen. Das von dem monostabilen Multivibrator 212 ei.-eugte Signal, daß in der Zei'e/i in Fig. 6 dargestellt ist, wird zu dem zweiten Eingang des NAND-Tores 222 übertragen. Wie an sich bekannt ist, spricht das NAND-Tor 222 auf Signale mit hohem Pegel an, die gleichzeitig beiden Eingängen zugeführt werden, wobei es dann ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegelwert erzeugt. Gemäß der Lehre der Erfindung hat das von dem monostabilen Multivibratoi 212 erzeugte Signal eine Impulsbreite, die so eingestellt ist, daß das NAND-Tor 222 nur einen einzigen negativen Übergang während jedes Zyklus des Bezugssignals erzeugt (vgl. Zeilen / und C in F i g. 6). Das Ausgangssignal des NAND-Tores 222 wird zu dem monostabilen Multivibrator 223 übertragen. Das Ausgangssignal dieses Multivibrators wird dann seinerseits zu dem zweiten Eingang des NAND-Tores 204 übertragen. Der monostabile Multivibrator 223 spricht auf das Ausgangssignal des NAND-Tores 222 an und erzeugt an seinem Ausgang ein Signal mit niedrigem Pegel, wie es in Zeile/ der Fig. 6 dargestellt ist. Die Zeitsteuerung des monostabilen Multivibrators 223 ist so, daß nur ein einziger Taktimpuls während der instabilen Phase dieses Multivibrators erscheint.

Daher arbeiten das UND-Tor 206, der monostabile Multivibrator 212, das NAND-Tor 222 und der monostabile Multivibrator 223 kollektiv zusammen, um ein Signal für die Steuerung des NAND-Tores 204 zu erzeugen, das selektiv Taktimpulse gegen eine Übertragung zu der Teilerschaltung 207 sperrt. Wie oben bereits angegeben wurde, wird nur ein einziger Taktimpuls während jedes Zyklus des Bezugssignals gesperrt. Daher wird das Ausgangssignal der Teilerschaltung 207 um gleiche Zuwachsbeträge verschoben, bis die Gesamtverschiebung gleich einem Intervall ist, das sich direkt auf die Zahl der Taktimpulse bezieht, die am Ausgang des UND-Tores 206 während des Anfangsintervalls erscheinen, indem der Flipflop

210 ein- und rückgestellt wird. Dieses bewirkt darüber hinaus die automatische IntervallzeiteinrichtuDg, ermöglicht das Zählen der gesperrten Impulse und dient zur Verringerung des Unsicherheitsbereichs der Operation. Im vorliegenden Beispiel erschienen nur zwei Taktimpulse während des Anfangsintervalls, indem der O-Phasenflipflop 210 ein- und rückgestelit wurde. Daher werden nur zwei Taktimpulse an der Übertragung zu der Teilerschaltung 207 gehindert, wie es die Zeile K in Fig. 6 zeigt, um das gewünschte Umschalten des Flipflops 210 während des Intervalls zwischen zwei benachbarten Taktimpulsen zu bewirken, wie Zeile t in F i g. 6 zeigt.

Die Verzögerungsschaltung 205 und das NAND-Tor 208 dienen zur Abgabe von impulsförmigen Signalen, die iür diejenigen Taktimpulse repräsentativ sind, die gegen die Übertragung zu der Abnehmerschaltung 240 gesperrt waren. Das NAND-Tor 208 spricht auf das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 205, wie in Zeile L der F i g. 6 und das Ausgangssignal des NAND-Tores 204 wie in Zeile K der Fig. 6 dargestellt ist, an, um eine Anzahl von Taktimpulsen zu der Abnehmerschaltung 240 zu übertragen, die gleich der Zahl der gesperrten Impulse ist, wie in Zeile M der F i g. 6 gezeigt ist. Da das NAND-Tor 208 nur betätigt wird, wenn ein Taktimpuls gesperrt wird, dann werden mögliche Zählfehler infolge von Störsignalen tatsächlich eliminiert. Die Abnehmerschaltung 240 speichert die gesperrten Impulszahlen beispielsweise durch die Verwendung eines Zählers für die spätere Auswertung der Intervallzeitmessung.

Wenn einmal ein automatisches Einrichten stattgefunden hat, dann ist das Ausgangssignal des Flipflops 210 mit einer Dauer von At, das das Restzeitintervall repräsentiert, in einer statischen Zustandsbedingung und kann, wenn es gewünscht wird, verstärkt gefiltert und für die Ablesung zu einem Meßinstrument oder zu der Abnehmerschaltung 240 übertragen werden.

Da die Zeitdauer, in der sich das Flipflop 210 in dem zweiten stabilen Zustand befindet, einen kleinen Teil der Arbeitsperiode darstellt, ist eine direkte Messung unerwünscht. Wie in der US-PS 3 271 66i beschrieben ist, ist es vorteilhaft, eine zweite Flipflopschaltung zu verwenden, die mit etwa den 50°/niger Arbeitszyklus arbeitet, um Meßfehler zu verringern Diesem Zweck dient der Flipflop 211. Flipflop 211 wird daher über das Ausgangssignal des monostabilei Multivibrators 209 ein- und über den 180°-Phasen ausgang des 0-Durchgangs des Detektors 222 zurück gestellt. Das Signal, daß am Ausgang des Flipflop

211 gebildet wird, ist in Zeile O der Fig. 6 darge stellt. Dieses Ausgangssignal wird zu dem Eingan eines Differenzverstärkers 225 übertragen. Das 180^c Ausgangssignal des O-Durchgangsdetektors 220 wir

15 16

über einen einstellbaren Widerstand 226 zu dem das NAND-Tor 234 nur dann zutriggern, wenn der

zweiten Eingang des Verstärkers 225 übertragen. Kurzzettmittelwert des Ausgangssignals des £Kpn°Fj

Beim praktischen Betrieb werden Filter (die nicht 210 Über einen vorgegebenen Wert liegt, Daner wu_u

dargestellt sind) in jedem Eingang des Verstärkers das am Kondensator 233 liegende Potential, ow-

225 verwendet. Der Widerstand 226 dient als O-Ein- 5 gestellt in der Zeile Q in F ι g, 7, zu dem einen cm-

steller für die Kalibrierung des Systems. Der Ver- gang des NAND-Tores 234 übertragen. Ferner wira

stärker 225 spricht auf die gefilterten Signale mit der ein Signal mit hohem Pegel zu dem anderen tmgang

Erzeugung eines Signals an, das für das Restzeitinter- dieses NAND-Tores 234 übertragen. Wenn die ipan-

vall J r. das gemessen werden soll und das in der nung über dem Kondensator 233 einen vorgegebenen

Zeile P in der Fig. 6" dargestellt ist, repräsentativ ist. io Wert erreicht, dann erscheint ein negativer bpan-

Das Ausgangssignal des Verstärkers 225 wird zu nungsübergang am Ausgang des NAND-lores zJi, dem Anzeigeinstrument 227 und/oder zu dem Analog- wie es in Zeile R in F i g. 7 dargestellt ist. Das Aus-Digital-Wandler 228 übertragen. Das Restverzöge- gangssignal des NAND-Tores 234 dient zur Inggerungsintervall, das gemessen werden soll, wird auf rung des Unsicherheits-Multivibrators 23a Das Ausdem Meßinstrument 227 sichtbar gemacht. Das Aus- 15 gangssignal dieses Multivibrators 235 wird zu dem aangssignal des Analog-Digital-Wandlers wird zu der Transistor 236 übertragen, während sein anderes Äbnehmerschaltung 240 übertragen, wo es mit dem Ausgangssignal zu dem Flipflop 237 übertragen wird. Intervall kombiniert wird, das die Anzahl der Takt- Die unstabile Phasenlage des Unsicherheits- (monoimpulse angibt, die zuvor über das NAND-Tor 228 stabilen) Multivibrators 235 wird^auf einen vorgeübertragen wurden, um die Messung des Gesamtzeit- 20 gebenen Wert eingestellt, um die Operation des unintervalls zu erhalten. Diese Information kann dann Sicherheitsdetektors für die Dauer eines Intervalls zu wunschgemäß verwendet werden. Die Daten des ge- sperren, das größer ist ais das maximale Intervall, messenen Zeitintervalls können beispielsweise für das für den Widerumlauf der automatischen Eineine zukünftige Benutzung gespeichert oder für eine richtung erforderlich ist. Diesem Zweck dient der Analyse zu einer entfernten Station übertragen werden. »5 Transistor 236. Er spricht daher aut das positive

Für die Messung von Zeitintervallen, die in der Ausgangssignal des Unsicherheitsmultivibrators τη Nähe von 0 liegen, oder von Zeitintervallen, deren an, welches in der Zeile S in F1 g. 7 dargestellt ist. Restzeitintervall in der Nähe von 0 liegt, gibt es einen Er schließt den Kondensator 233 fur die Dauer des Unsicherheitsbereich. In solchen Fällen kann das oben beschriebenen Zeitintervalls kurz.
System versuchen, sich in nicht definierter Weise 30 Der Flipflop 237 spricht auf das negative Ausseiost einzurichten. Das System tendiert zu dieser gangssignal des Unsicherheitsmultivibrators ZJ5 an, Selbsteinrichtung, wenn die Vorderflanke des von das in Zeile 7 in F ig. 7 dargestellt ist, wobei er eine dem Flipflop 210 erzeugten Signals mit einem Takt- Zustandsänderung an seinem Ausgang erzeugt, die in impuls koinzidiert. In diesem Falle kann das auto- der Zeile U in Fig. 7 dargestellt ist Bei diesem Beimatische Einrichtesystem bewirken, daß ein Takt- 35 spiel ist angenommen worden, daß das Ausgangsimpuls fälschlicherweise gesperrt wird, wodurch die signal des Flipflops 237 anfänglich einen liiedngen Einstellung des Flipflops 210 um ein Intervall ver- Pegel besaß. Wenn jedoch das Ausgangssignal des zögert wird, das dem Abstand zweier Taktimpulsc Flipflops 237 einen hohen Pegel besessen hatte, wurde entspricht. Auf Grund dieser Verzögerung werden die es auf einen niedrigen Pegel umgeschaltet worder Ein- und Rückstellimpulse nicht in der richtigen 40 sein.

Reihenfolge zu dem Flipflop 210 übertragen. Daher Das Ausgangssignal des Flipflops 237 wird zu deir

hat das Ausgangssignal des Flipflops 210 eine ab- Transistor 208 und 238 übertragen. Dieser ist ent-

normal lange Impulsbreite. Das System richtet sich weder zur Parallelschaltung des Widerstandes zsi

nun selbst ein bei dem Versuch die Impulsbreite des mit dem Widerstand 250 oder zur Trennung de;

Ausgangssignals des Flipflops 210 so zu reduzieren, 45 Widerstandes 251 von dem Parallelwiderstand Z5l

daß es innerhalb des Intervalls zwischen zwei benach- vorgesehen. Welche dieser Bedingungen au"ntt

barten Taktimpulsen liegt. Als Ergebnis dieser Selbst- hängt von dem Anfangszustand des FlipHop ZJ7 at>

einrichtung wird wieder eine Bedingung erreicht, in Beim vorliegenden Beispiel wird der Hiprlop Zd,

der das Ein- und Rückstellsignal nicht in der rieh- von einem niedrigen Pegel zu einem hohen Fege

tigen Reihenfolge sind. Daher richtet sich das System 50 umgeschaltet. Daher wird der Transistor 238 leitern

selbst kontinuierlich ein, so daß eine Messung nicht gemacht und der Widerstand 251 mit dem Wider

vorgenommen werden kann. Diese Bedingung der stand 250 parallel geschaltet.

kontinuierlichen Selbsteinrichtung wird gemäß einer Die Widerstände 250 und 251 dienen zur Steue

Ausgestaltung der Erfindung dadurch erkannt und rung der Dauer der instabilen Phase des monostabi

korrigiert, daß das Ausgangssignal des Flipflops 210 55 len Multivibrators 221 für die Verschiebeoperation

abgefühlt wird. Da das von dem Flipflop 210 erzeugte Die Komponentenwerte der Widerstände 250 un<

Ausgangssignal beträchtlich größere Mittelwerte hat, 251 wurden so ausgewählt, daß die unstabile Fhasi

wenn das System sich in einem Unsicherheitsbereich des monostabilen Multivibrators 221 großer ode

befindet, als wenn eine ordnungsgemäße Selbstein- kleiner wird um ein vorgegebenes Intervall, wem

richtung durchgeführt wird, ist. eine kontinuierliche 60 der Widerstand 251 mit dem Widerstand 250 par Selbsteinrichtungsbedingung leicht feststellbar. Daher allel geschaltet oder von diesem getrennt wird,

wird das Ausgangssignäl des Flipflops 210 zu einem Die Verschiebung des Prüfsignals bewirkt, dal

Detektor übertragen, bestehend aus den Widerstän- eine entsprechende Verschiebung des Ausgangssignal

den 231, 232 und einem Transistor 236. Dieser Tran- des Flipflops 210 stattfindet. Daher wird die Bedin

sistor ist normalerweise gesperrt. Die Komponenten- 65 gung, die anfänglich die Unsicherheit verursachte

werte der Widerstände 231. 232 und des Kondensa- nämlich das koinzidente Auftreten der Vorderflank

tors 233 werden so ausgewählt, daß sich über den des Ausgangssignals des Flipflops 210 mit einer

Kondensator 233 ein Potential aufbaut, das ausreicht, Taktimpuls, eliminiert. Dieser Vorgang gestatte

Il

lie automatische Einrichtungsschaltung ihren zu normalisieren und die Messung des geten Verzögerungszeitintervalls vorzunehmen, zeigt die Wirkung der Verschiebung der in-L Phase des monostabilen Multivibrators 221 : Verschiebeoperation bezüglich des Priifis (gestrichelte Linie des Signals in Zeile E in ι und des Ausgangssignals des Flipflops 210

(s, gestrichelte Linie in Zeile F der F i g. 8), C das Prüfsignal zur Rückstellung des Flipfloj verschoben wird, wird die Messung des Restze valls Δ t durch den Flipflop 211 (F i g. 5) nicht flußt. Es ist zu bemerken, daß die zu dem I 211 übertragenen Signale nicht verändert, d sicherheit bei der automatischen Einrichtung eliminien wvrde.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung in einer Zeitintervallmeßeinrichtung, bestehend aus einem Signalgenerator zur Erzeugung von Zeittaktimpulsen mit vorgegebenen Impulsintervallen, einer Teilerschaltung, die auf die Zeittaktimpulse mit der Erzeugung eines impulsförmigen Bezugssignals anspricht, einem Detektor, der auf ein Prüfsignal mit der Erzeugung eines Prüfbezugssignals anspricht, das für eine erste Phasenlage des Priifsignals repräsentativ Jst, und aus einem ersten bistabilen Schalter, der auf eine vorgegebene Zustandsänderung des impulsförmigen Bezugssignals und auf eine Zustandsänderung des Prüfbezugssignals mit der Erzeugung eines Ausgangssignals anspricht, das für das dazwischenliegende Zeitintervall repräsentativ ist, gekennzeichnet durch eine erste Steuerschaltung (105, 123, 125, 104; Fig. 1), die auf das Ausgangssignal des ersten bistabilen Schalters (110) und die Zeittaktimpulse mit einer selektiven Veränderung der Impulsbreite eines Impulses des impulsförmigen Bezugssignals anspricht, so daß die Breite des Impulszeitintervall-Ausgangssignali; des ersten bistabilen Schalters (110) so verändert wird, daß sie innerhalb eines vorgeschriebenen Zeitintervalls liegt (d. h., dieser wird während eines Zeittaktimpulsintervalls sowohl ein- als auch rückg"stellt).

2. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung nach Ansp,'ich 1, ferner gekennzeichnet durch eine zweite Steuerschaltung (230, 221; F i g. 5), die auf ein vorgegebenes Ausgangssignal des ersten bistabilen Schalters mit der selektiven Veränderung der Impulsbreite des Priifsignals anspricht, so daß das impulsförmige Bezugssignal und das Prüfsignal zu dem bistabilen Schalter in einer vorgegebenen Impuls-Zeitbeziehung übertragen werden, wodurch Unsicherheiten bei der automatischen Einstellung des Zeitintervalls eliminiert werden.

3. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung nach Anspruch 1, weiter gekennteichnet durch eine Sperrschaltung (206, 212, 222, 223; Fig. 5) zur selektiven Sperrung der Übertragung von Taktimpulsen, die von der steuerbaren Torschaltung (104 oder 204; Fig.

I, 5) geliefert werden, so daß nur ein einziger Impuls während jedes Zyklus des impulsförmigen Bezugssignals gesperrt wird.

4. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung ferner aus folgenden Komponenten besteht: einer Torschaltung (105; Fig. 1) mit einem ersten Eingang, einem zweiten Eingang und einem Ausgang, die auf Taktimpulse anspricht, die zu dem ersten Eingang übertragen v/erden und auf Atisgangssignale des ersten bistabilen Schalters, die zu ihrem zweiten Eingang übertragen werden, wobei sie Taktimpulse an ihrem Ausgang abgibt, wenn sie ein Ausgangssignal des ersten bistabilen Schalters empfängt, ferner aus Zeitgeberschaltungen (123, 125), die auf Taktimpulse ansprechen, die von dem Ausgang der Torschaltung (105) empfangen werden und einen ersten Steuerimpuls erzeugt und aus einer steuerbaren Torschaltung (104) die auf dem ersten Steuerimpuls anspricht und die Übertragung einer solchen Anzahl von Taktimpulsen zu einer Impulserzeugsrschaltung (106, sperrt die gleich der Zahl der Taktimpulse ist die am Ausgang der Torschaltung (105) abgegeben werden.

5. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (12Φ; Fig. 1) feraei ein zweites impulsförmiges Signal (/; F i g. 2) erzeugt, das für eine zweite vorgegebene Phasenlage des Priifsignals repräsentativ ist, daß feraei der zweite bistabile Schalter (111) einen Einstelleingang, einen Rückstelleingang und einen Ausgang besitzt, daß ferner das Signal^ das für die vorgegebene Zustandsänderung des impulsförmigen Bezugssignals (C; in Fit- -J repräsentativ ist, zu dem Einstelleingang, das zweite impulsförmige Signal (/; Fig. 2) zu dem Rückstelleingang übertragen wird, daß weiterhin der zweite bistabile Schalter auf Eingangssignale mit der Erzeugung eines Signals anspricht, das für das Zeitintervall zwischen dem Auftreten des impulsförmigen Bezugssignals (C; F i g. 2) und des Prüfsignal^ (/; F i g. 2) repräsentativ ist und das schließlich eine Abnehmerschaltung (124) vorgesehen ist, die auf die Ausgangssignale der Torschaltung (105) und des zweiten bistabilen Schalters (111) mit der Anzeige des Zeitintervails anspricht, das bestimmt ist durch die Z,eit zwischen dem Auftreten der vorgegebenen Zustandsänderung des impulsförmigen Bezugssignals und der vorgegebenen Lage des Priifsignals.

6. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ferner die zweite Steuerschaltung aus einer Unsicherheksdetektorschaltung (230: F i g. 5) besteht, die selektiv auf Ausgangssignale des ersten bistabilen Schalters mit der Erzeugung eines zweiten Steuersignals nur dann anspricht, wenn der Mittelwert des Ausgangssignals des ersten bistabilen Schalters einen vorgegebenen Pegelwert überschreitet, und daß schließlich ein monostabiler Verschiebungsmultivibrator (221) vorgesehen ist, der auf das zweite Steuersignal mit der Änderung der Impulsbreite des Prüfbezugssignals anspricht.

7. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Unsicherheitsdetektor (230; F i g. 5) aus folgenden Komponenten besteht: einer Integrationsschaltung (232, 233, 236), einem NAND-Tor (234), das selektiv auf die Ausgangssignale der Integrationsschaltung mil der Erzeugung eines impulsförmigen Ausgangssignals nur dann anspricht, wenn das Ausgangssignal der Integrationsschaltung eine vorgegebene Amplitude überschreitet und einer Steuersignalerzeugerschaltung (237, 238, 250, 251), die einen dritten bistabilen Schalter (237) enthält, der auf den Ausgangsimpuls des NAND-Tores mit der Erzeugung eines zweiten Steuersignals anspriicht.

8. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Unsicherheitsdetektor (230; F i g. 5) ferner noch einen monostabilen Multivibrator (235) aufweist, der auf den Ausgangs-

impuls des NAND-Tores (234) anspricht und dabei die Integrationsschaltung (232, 233, 236) für die Dauer eines vorgegebenen Zeitintervalls abschaltet, so daß die Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Besümmung einen Arbeitszyklus vor Jer Feststellung einer anderen automatischenUnsicherheitserastellungsbedingung durchführt.