DE2653501B2 - Frequenzvergleichsschaltung - Google Patents

Description

— daß die Vergleicher (6, 7, 8, 9; 23, 24, 25, 26)

Signale ^p, S_n, Dp, D_n liefern, von denen einer der beiden Binärpege' für da: Signal S_p Zeitintervalle 5p kennzeichnet, in denen a ungleich b und ungleich c ist, für das Sigiv ' S_n Zeilintervalle S_n kennzeichnet, in denen a gleich b und gleich c ist, für das Signal D_p Zeitintervalle d_p kennzeichnet, in denen a gleich b und ungleich c ist, und für das Signal D_n Zeitintervalle d„ kennzeichnet, in denen aungleich bund gleich eist,

— daß die erste Zeitmeßschaltung (15; 27) ein Ausgangssignal liefert, das zu der Differenz zwischen den kumulierten Summen der Zeitintervalle Sp und den kumulierten Summen der Zeitintervalle s„ proportional ist,

— daß die zweite Zeitmeßschaltung (16; 28) ein Ausgangssignal liefert, das zu der Differenz zwischen den kumulierten Summen der Zeitintervalle dp und den kumulierten Summen der Zeitintervalle d„ proportional ist und

— daß die Auswerteschaltung zwei Detektionsschaltungen (17, 18; 29, 30), von denen die eine von der ersten und die andere von der zweiten Zeitmeßschaltung gespeist ist und die für einen vorbestimmten Wert ihres Eingangssignals ein Ausgangssignal abgeben, und die eine Ausgangsschaltung (19j 31) enthält, der die Ausgangssignale der beiden Detektionsschaltungen (17, 18; 29, 30) zugeführt werden.

2. Frequenzvergleichsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die binären Vcrknüpfungsschaltungen (4, 5, 6, 7, 8, 9: 23, 24, 25, 26) Signalwertbinärvergleicher sind, daB die Zeitmeßschaltungen Vorwärts- Rückwärts/ahlcr (15 bzw. 16; 27 bzw. 28) enthalten, die an ihren Vorwärts- bzw. Rückwärtszähleingängen die Signale S_n und S_n bzw. D_n und D_n empfangen, und daß die Detek'.ionsschaltungei! Decodierschaltungen (17b/w. 18; 29 bzw. 30) sind, die einen Inipuls abgeben, wenn die Vorwärts-Rückwärtszähler (17 bzw. 18; 29 bzw. 30) durch einen Zählerstand gehen, der dem vorbestimmten Wert ihres Ausgangssignals entspricht

3. Frequenzvergleichsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vergleichssignal aus dem zweiten Bezugssignal besteht und daß die

Phasenverschiebung y beträgt

4. Frequenzvergleichsschaltung nach Anspruch 2, ίο dadurch gekennzeichnet, daß eine Frequenzteilerschaltung im Verhältnis 1 :2 (2; 22) vorgesehen ist, an die das zweite Bezugssignal angelegt ist, und daß das erste Bezugssignal das Ausgangssignai dieser Frequenzteilerschaltung ist

5. Frequenzvergleichsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn sie zum Anzeigen der ungefähren Gleichheit der Frequenz des zugeführten Signals und der Frequenz Fbenutzl wird, die Ausgangsschaltung eine ODER-Schaltung (!9) mit zwei Eingängen enthält, die mit den Ausgängen der Detektionsschaltungen (17 bzw. 18) verbunden sind, und daß der genannte Zählerstand der Vorwärts-Rückwärtszähler (15, 16) ihrem höchsten Zählerstand entspricht

6. Frequenzvergleichsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn sie zum Messen der Abweichung zwischen der Frequenz des zugeführten Signals und der Frequenz F benutzt wird, die Ausgangsschaltung eine bistabile Kippschaltung (31) enthält, deren beide Eingänge mit den Ausgängen der Detektionsschaltungen (29 bzw. 30) verbunden sind, und daß der genannte Zählerstand der Vorwärts-Rückwärtszähler (27, 28) der Hälfte ihres maximalen Zählerstandes entspricht.

Die Erfindung betrifft eine Frequenzvergleichsschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Frequenzvergleichsschaltung ist aus der DE-OS 18 026 bekannt.

In der bekannten Frequenzvergleichsschaltung werden die Phasenverschiebungen zwischen dem zugeführten Signal und zwei um 90° phasenverschobenen Bezugssignalen derselben Frequenz summiert, und die Beträge der Summen werden dann addiert. Da die niederfrequenten Uauschkomponentcn durch die Summierschaltungen nicht ausgefiltert werden können, werden sie durch die Absolutwertbildung gleichgerichtet und dann addiert. Dadurch wird die Empfindlichkeit der Schaltung beeinträchtigt.

Bei der bekannten Frequenzvergleichsschaltung erfolgt die Addition in einer den Zählern nachgeschalteten Additionsstufe, die sehr schnell arbeiten muß und daher nicht nur teuer ist, sondern auch einen hohen Stromverbrauch aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Frequenzvergleichsschaltung, die eine verbesserte Empfindlichkeif aufweist und mit billigen Baufeilen verwirklicht werden kann, die keine besonderen Anforderungen hinsichtlich Stromverbrauch und Arbeitsgeschwindigkeit stellen.

Diese Aufgabe wird durch eine Frequcnzvergleichs schaltung gelöst, die im Anspruch I gekennzeichnet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Frequenzvergleichsschaltung werden Addition bzw. Subtraktion der Phasenverschiebiingswerte vor der Absolulwertbildung vorge-

nommen, so daß keine systematische Addition von Absolutwertfehlern erfolgt. Wegen des so erreichten geringen Rauschens ist die Schaltung daher besonders empfindlich. Durch einfache und billige Logikschaltungen, die den Zählern vorgeschaltet sind, wird ferner die ί Verwendung der bei dar bekannten Frequenzvergleichsschaltung erforderlichen schnellen und teueren Additionsschaitung überflüssig.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. in

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 in rechtwinkeligen Koordinaten Vektoren, welche drei Spannungen entsprechen und die

Fig.2 und 3 Schaltbilder von Schaltungen nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt in rechtwinkeligen ^-Koordinaten die Vektordarsteüung von zwei Signalen Fi und F₂. die >o dieselbe Frequenz F haben und um 90° phasenverschoben sind. Die entsprechenden Vektoren sind auf den beiden zueinander senkrechten Achsen x, y aufgetragen und bilden Winkel von c und von c+90^c mit der .r-Achse. Ein drittes Signal F, für das unter einer ersten :ϊ Annahme vorausgesetzt wird, daß seine Frequenz gleich der Frequenz Fist, bildet mit der x-Achse einen Winkel d. In dieser Darstellung drehen sich die den Signalen F. Fi und F₂ entsprechenden Vektoren um den Punkt 0 mit einer Drehgeschwindigkeit, die der Frequenz F ·<> entspricht

S(F), S(E\) und S(E₂) seien drei Funktionen der Zeit t, die die Werte I oder 0 annehmen, je nachdem, ob jeweils der Sinus der Winkel dcund c+90° positiv oder negativ ist, d. h. je nachdem, ob die Vorzeichen der r> Signale Fund Fi indem Zeitpunkt /und des Signals Fi in dem Zeitpunkt /— T

mil

positiv oder negativ sind. In der Beschreibung und in den Patentansprüchen ist unter dem Vorzeichen eines Signals das Vorzeichen seiner Amplitude in bezug auf seinen Mitielwert zu verstehen. Fs ist leicht festzustellen, daß in einer Periode

1) mit Fin dem ersten X.K-Quadranten I* (d.h. in dem Fall von 7 i g. 1), wobei © die Modulo-2-Summe bedeutet,

S₁, - [S(K) Θ S(K₁)] ■ [S(E) ® S(E₂)] =0
S„ = [S(K) ®.S-(K₁)J · [SiE) @ SiE₂)]

ilcich I während 50"ο der Periode und gleich 0 ,,,, während der übrigen 50¹O

l)_r = [S(E)

[Sil·.]

l)„ = [.S^-(M φ .SU, 11 · [StE) Θ MK₂Il

die gleich 0 wahrend mehr als 50% der Periode und gleich 1 während des übrigen Teils der Periode sind; wobei die funktion D_n im übrigen (in dem vorliegenden Fall von Fig. 1, in welchem die Phasenverschiebung zwischen Fund E₁ kleiner als 45° isl) länger gleich 1 ist als die Funktion D_n.
2) mit E in dem zweiten Quadranten, d. h. in dem X,r-Quadranten2*

wobei D_n gleich 1 während 50% der Periode und gleich 0 während der übrigen 50% ist
und wobei S_n und S_p gleich 0 während mehr als 50% der Periode sind.

3) mit E in dem dritten Quadranten, d. h. in dem A",y-Qiuadranten3^#,

5p-0

wobei S_n gleich 1 während 50% der Periode und gleich 0 während der übrigen 50^r., ist,
und wobei D_n und D_p gleich 0 wäh-end mehr als 50% der Periode sind.

4) mit E in dem vierten Quadranten, d. h. in dem X, K-Quadranten 4*

wobei Dp gleich 1 während 50% der Periode und gleich 0 während der übrigen 50% ist,
und wobei S_n und S_p gleich 0 währewd mehr als 50% der Periode sind.

So hat man, ungeachtet der Position von F in bezug auf die Signale Fi und F₂, immer eine der vier Funktionen der beiden Gruppen von Funktionen S_n, S_p und D_n, Dp, die identisch Null bleibt, und die andere Funktion der Gruppe, die während der Hälfte der Zeit gleich 1 ist. Wenn es gelingt, die Differenz zwischen den Zeitdauern der »!«-Zustände von S_n und J_n in sinem ersten Zäinler und zwischen den Zeitdauern der »!«-Zustände von D_n und £>_pin einem /weiten Zähler zu bilden, wird somit einer dieser Zähler nur vorwärts- oder rückwärtszählen (in dem Fall von Fig. 1 wird das der erste 2'ähler sein), er wird überlaufen. Selbstverständlich werden die beiden Zähler in dem Zeitpunkt des Auslösens des Zählvorganges auf die Anfangszählrate rückgestellt.

In einer ersten Annahme ist davon ausgegangen worden, daß das Signal Fdie gleiche Frequenz Fwie die Signale F, und E₂ hatte. Wenn das nicht der Fall ist, wird F nacheinander in jeden der vier Quadranten übergehen. Es wird dann nur einen Überlauf geben, wenn F ausreichend lange in einem Quadranten bleibt, um einen Zähler überlaufen zu lassen, denn, wenn nicht, wird der betreffende Zähler das, was er gespeichert hat, bei dem Übergang des Signals F in den gegenüberliegenden Quadranter verlieren. Der Überlauf wird somit nur stattfinden, wenn in Abhängigkeit von einer gegebenen Zählerkapazität die Abweichung zwischen der Frequenz des empfangenen Signals und der erwarteten Frequenz aujreichend klein ist. Es ergibt sich auf diese Weise ein Filterungscffeki.

Bei einer gegebenen Zählkapazität wird aufgrund einer gewissen Abweichung /wischen den Frequenzen der Überlauf nicht auftreten und die Zähler werden jeweils wieder du rc η ihren Atifangs/ählcrstand mil einer Frequenz hindurchgehen, deren Wert das Doppelte der Differenz zwischen der Frequenz des empfangenen Signals und der Frequenz Fsein wini. Ks gibt somit dabei eine Möglichkeil, die Differenz

zwischen der Frequenz des empfangenen Signals und der Frequenz Fm messen.

In den vorstehenden Darlegungen sind die Signale E, und E₂, die als Bezugssignale dienen, um 90^r phasenverschoben. Es ist klar, daß diese Phasenverschiebung von 90" nicht eine notwendige Bedingung ist. um einen Zählerüberlauf in dem Fall herbeizuführen, in welchem das Signal E die Frequenz F oder cmc benachbarte Frequenz hat. Die einzige Bedingung besteht nämlich darin, daß diese Phasenverschiebung von Lt verschieden ist (mit k ganzzahlig positiv oder Null). In dem Fall, in welchem die Phasenverschiebung von kx und von

■ ·

verschieden ist, wobei zwei der durch die /V- und V-Achsen gebildeten Winkel spitz und die beiden anderen stumpf sind, erfolgt der Überlauf schneller, wenn der das Signal E darstellende Vektor in einem spitzen Winkel liegt, und langsamer, wenn er in einem stumpfen Winkel liegt.

Fig. 2 zeigt, wie mit Hilfe eines Amplitudenbegrenzers 1 und von Binärlogikschaltungen eine Frequenzvergleichsschaltung realisiert werden kann, die nach dem Frequenzvergleichsprinzip arbeitet, das anhand von F i g. I theoretisch erläutert worden ist.

Im folgenden tragen die Signale, die den Funktionen S(E), S(EO, S(E₂). S(E) © S(E₁) usw. entsprechen, welche bei der Beschreibung von F i g. 1 eingeführt worden sind, dieselben Bezeichnungen wie die Funktionen, denen sie entsprechen.

Das empfangene Signal E wird an den Eingang des Amplitudenbegrenzers 1 angelegt, um ein Rechteckimpulssignal zu erhalten. Die oberen und unteren Werte dieser Rechteckimpulse bilden für die Digitalschaltungen, die dem Amplitudenbegrenzer 1 folgen, Signalwerte »1« und »0«, welche positive bzw. negative Amplituden des Signals E darstellen. Dieses Rechteckinpulssignal stellt somit die Größe S(E)dar.

Ebenso werden hier die Größen 5(¹E₁) und S(E₂) aufgrund eines Rechteckimpulssignals B realisiert, dessen Frequenz das Doppelte der Frequenz F ist. Zu diesem Zweck wird das Signal San eine Teilerschaltung im Verhältnis I : 2 angelegt, die mit der Bezugszahl 2 bezeichnet ist und ein Rechteckimpulssignal S(E\) liefert, während das Signal S(E₂), das dem Signal SfFi) entspricht, welches um 90" verschoben ist. am Ausgang eines Modulo-2-/ ddierers 3 erhalten wird, an dessen Eingänge die Signale Bund S(E]) angelegt werden.

Die Signale S(E)® S(E,) und S(E) © S(E₂) werden von zwei Modulo-2-Addierern 4 bzw. 5 geliefert. An den beiden Eingängen des Addierers 4 liegen die Signale S(E) und S(E;) und an den beiden Eingängen des Addierers 5 die Signale S(E)und S(E₂) an.

Die Signale S(E) © S(E₁) und S(E) © S(E₂) werden an die ersten bzw. zweiten Eingänge von vier UND-Schaltungen 6 bis 9 angelegt, wobei die beiden Eingänge der UND-Schaltung 7. der zweite Eingang der UND-Schaltung 8 und der erste Eingang der UND-Schaltung 9 Eingänge mit Negation sind. Die UND-Schaltungen 6,7, 8 und 9 liefern die Signale S_P bzw. S_n bzw. D_pbzw. D_n.

Um ein Signal zu haben, welches die Differenz der Dauer der 1-Zustände der Signale S_n und S_n darstellt, enthält die Schaltung von F i g. 2 einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler 15, an dessen Vonvärtszähleingang über eine UND-Schaltung 10 das Signal S_p und an dessen Rückwärtszähleingang uher eine UND-Schaltung 11 das Signal S_n angelegt wird. Die Ansteuerung der UND-Schaltungen 10 und 11 erfolgt durch Impulse ρ mit einer Tastfrcqiienz f, die viel größer ist als die ■ Frequenz F. Diese Impulse ρ werden von einem Impulsgenerator 14 geliefert. Der Zähler 15 hat einen F.ingang, der zum Rückstellen auf einen Zählerstand, welcher gleich der Hälfte seines maximalen Zählerstandes ist. dient und durch ein Signal / gesteuert wird, welches von einem Impulsgenerator40geliefert wird.

Der Durchgang des Zählers 15 durch seinen maximalen Zählerstand entweder durch Vorwärtszählen oder durch Rückwärtszählen wird mittels einer Decodierschaltung 17 beobachtet, deren Ausgang mit dem ersten der beiden Eingänge einer ODER-Schaltung 19 verbunden ist.

Zur Erzeugung des Signals, das die Differenz der Dauer der 1-Zustände der Signale D_n und D_n darstellt, enthält die Schaltung von F i g. 2 einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler 16. an dessen Vorwärtszähleingang über eine UND-Schaltung 12 das Signal D_n und an dessen Rückwärtszähleingang über eine UND-Schaltung 13 des Signal D_n angelegt wird. Die Ansteuerung der UND-Schaltungen 12 und 13 erfolgt durch die Impulse p. die von dem Impulsgenerator 14 geliefert werden. Der Zähler 16 hat einen Eingang, welcher zum Rückstellen auf den Zählerstand, der gleich der Hälfte seines maximalen Zählerstandes ist. dient und durch dasselbe Signal /wie der zum Rückstellen auf die Hälfte des maximalen Zählerstandes dienende Eingang des Zählers 15 gesteuert wird.

Der Durchgang des Zählers 16 durch seinen maximalen Zählerstand entweder durch Vorwärtszählen oder durch Rückwärtszählen wird mittels einer Decodierschaltung 18 beobachtet, deren Ausgang mit dem zweiten der beiden Eingänge der ODER-Schaltung 19 verbunden ist.

Wenn die ODER-Schaltung 19 ein Signal liefert, bedeutet das, wie mit Hilfe von F i g. 1 gezeigt worden ist. daß das Signal S(E) eine Frequenz hat, die gleich oder etwa gleich der Frequenz Fder Signale S(E\) und S(E₂) ist. Das von der ODER-Schaltung 19 gelieferte Signal ist somit das Entscheidungssignal der Frequenzvergleichsschaltung. Der Ausgang der ODER-Schaltung ist mit dem Eingang einer nicht dargestellten Vorrichtung zur optischen Anzeige oder zur Ausnutzung des Signals verbunden.

Wenn Edie Frequenz F hat, wird der Zähler, der nur vorwärts- oder rückwärtszählen (während 50% der

Zeit) kann, während einer Periode -=- eine Anzahl von Impulsen empfangen, die gleich

ist (wobei f, wie oben angegeben, die Tastfrequenz ist), und zwar selbstverständlich solange kein Rauschen mit dem Signal E vermischt ist. Im gegenteiligen Fall wird

^o das Signal S(E) ® S(E]) gestört sein. Daraus wird sich ein Verschwinden von gewissen Impulsen, die hätten gezählt werden sollen, und das Erscheinen von Störimpulsen an dem Eingang des Zählers ergeben, der nichts empfangen sollte. Das drückt sich durch eine Zunahme der Ansprechzeit der Schaltung aus. Je mehr Rauschen in dem empfangenen Signal enthalten ist, um so länger wird die Ansprechzeit der Schaltung sein. Es ist dank der Messung der Ansprechzeit und dank einer

vorhergehenden Eichung möglich, das Signal/Rausch-Verhältnis des empfangenen Signals zu bestimmen.

Fs ist nicht genau dargelegt worden, welches die Kenngrößen des Signals ; zur Rückstellung der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 15 und 16 auf den Zählerstand, der gleich der Hälfte des maximalen Zählerstandi:. ist. sein sollten. Dieses Signal kann ein einfacher Impuls sein, der im Zeitpunkt der Auslösung, beispielsweise durch eine Bedienungsperson, eines neuen Vergleichszyklus abgegeben wird. Fs kann sich aber ebenfalls, wie in vorliegendem Fall, um ein periodisches Signal handeln, das aus Impulsen besteht, von denen der erste im Zeitpunkt der Auslösung abgegeben wird. Die Periode dieses Signals wird ausreichend lang gewählt, um nicht den Überlauf aufgrund des empfangenen Signals zu stören, wenn die Frequenz des ict/tcrcn gleich oder ausreichend nahe der Frequenz /■ ist, und ausreichend kurz, um jeden I Jberlaul /u verhindern, wenn, da das empfangene Signal eine Frequenz hat. die viel /u weit von der Frequenz / entfernt ist. für die Zähler die Gefahr besteht, dall sie allein in Abhängigkeit von Rauschen überlaufen.

Als Beispiel ist eine Frequenzvergleichsschaltung nach dem Modell von F i g. 2 mit einer Frequenz F= 1660 Hz, f= 3¹JkIIz und einem Signal /geschaffen worden, dessen Frequenz gleich 6.25 Hz gewählt worden ist.

F i g. 3 zeigt ein zweites Beispiel einer Schaltung nach der Erfindung. In dieser Schaltung werden die Signale Λ',- S_n, Dp und D_n aufgrund der Signale S(F). S(F,) und I) gebildet (wobei B. wie mit Bezug auf F i g. 2 angegeben, ein Rechteckimpulssignal mit der Frequenz 2 /"'ist), und es gilt:

S_n =

[.V(/-;i '+'.ν ι/■;,)! [.si/-.! ®.sik_;
/·.'! Θ Χ (/J₁Il Ii

\SiF) 0,Vi/., I] Ii [SiF) & SiF₁)] Ii
(S(El Θ N(K₁Il Ii

Das empfangene Signal F wird, wie in der Frequenzvergleichsschaltung von F i g. 2. an den Eingang eines Amplitudenbegrenzers 20 angelegt, um ein Rechteckimpulssignal S(E)/μ erhalten. Ein Rechteckimpulssignal B, dessen Frequenz doppelt so groß ist wie die Frequenz F. wird ar. den Eingang einer Teilerschaltung im Verhältnis 1 : 2 angelegt, die mit der Bezugszahl 22 bezeichnet ist und ein Rechteckimpulssignal 5(Ei) liefert. Die Signale S(E) und S(F₁) werden an den einen bzw. an den anderen der beiden Eingänge eines Modulo-2-Addierers 21 angelegt, der deshalb an seinem Ausgang das Signal S(E) Ci)S(Ei) abgibt.

Die Signale S(E) μ S(Ej) und B werden an die ersten bzw. an die zweiten Eingänge von vier UND-Schaltungen 23 bis 26 angelegt. Der zweite Eingang der UND-Schaltung 23. beide Eingänge der UND-Schaltung 24 und der erste Eingang der UND-Schaltung 26 sind Eingänge mit Negaiion. Die UND-Schaltungen 23 bis 26 liefern so die Signale S_n bzw. S,- bzw. D_n bzw. D_n.

Das Signal S₁, wird direkt an den Plus- oder Vorwärtszähleingang eines Vorwärts-Rückwärts-Zähiers 27 angelegt, dessen Minns- oder Kückwärtszähleingang das Signa! S- empfängt. Dieser Zähler hat einen Takteingang und ihm wird während der Dauer jedes an diesen Eingang angelegten Impulses zu zählen gestattet.

Tastimptilse /'mn einer Frequenz /!clic viel größer ist al die Frequenz F, werden von einem Impulsgenerator 3." geliefert und an ilen Takteingang des Zählers 27 angelegt. Der Zähler 27 hat außerdem einen Eingang der zum Rückstellen auf den Zählerstand, weicher gleich der Hälfte seines maximalen Zählerstandes ist. dient und durch ein Signal / gesteuert wird, das von einer Auslöseschaltung 32 geliefert wird. Das Signal /besteht hier aus einem einzelnen Impuls, dessen Ahirabe durch das Auslesen eines neuen Meßdurchgangs bestimmt w ird.

Die Frequenzvergleichsschaltung von I'ig. 3 wird nicht wie die Schaltung von F i g. 2 benutzt, um zu überprüfen, ob das empfangene Signal die Frequenz / hat. sondern wird benutzt, um die Differenz zwischen der Frequenz des empfangenen Signals und der Frequenz A zu messen. Diese Messung wird selbstverständlich nur ausgeführt werden können wenn clic Frequenz des empfangenen Signals ausreichend von der Frequenz ^verschieden ist.

Der Durchgang des Zählers 27 durch den Zählerstand, der gleich der Hälfte seines maximalen Zählerstandes ist (und auch nicht durch seinen maximalen Zählerstand), wird mit Hilfe einer Decodierschaltiing 29 beobachtet, deren Ausgang mit dem ersten von zwei Eingängen einer bistabilen Kippschaltung 31 verbunden ist.

In gleicher Weise werden die Signale D₁, und D an den Plus- oder Vorwärtszähleingang bzw. an den Minusoder RückwärtszähleinganL» eines Vorwärts-Rückwärts-Zählers 28 angelegt, der den gleichen Aufbau wie der Vorwärts-Rücku ärts-Zähler 27 hat, dessen Takteingang ebenfalls die Impulse ρ empfängt und dessen Eingang zum Rückstellen auf den Zählerstand, der gleich der Hälfte seines maximalen Zählerstandes ist. durch das Signal / gesteuert wird, das von der Auslöseschaltung 32 geliefert wird.

Der Durchgang des Zählers 28 durch den Zählerstand, der gleich der Hälfte seines maximalen Zählerstandes ist. wird mit Hilfe einer Decodiersehaliung .30 beobachtet, deren Ausgang mit dem zweiten Eingang der bistabilen Kippschaltung 31 verbunden ist.

Das Signal, das von der Kippschaltung 31 abgegeben wird, ist ein Rcchteckimpulssignal, das, wie bei der Beschreibung von F i g. 1 angegeben, eine Frequenz hat. die doppelt so groß ist wie der Wert der Differenz zwischen der Frequenz des empfangenen Signals und der Frequenz F. Der Weit dieser Frequenz wird mit Hilfe eines Frequenzmessers 34 gemessen, der der bistabilen Kippschaltung 31 nachgeschaltet ist.

Es sei angemerkt, daß die Schaltung von F i g, 3 in dem Teil, der den Vorwärts-Rückwärts-Zählern vorgeschaltet ist, zwei Modulo-2-Addierer weniger als die von F i g. 2 benötigt. Andererseits haben die UND-Schaltungen 10 bis 13 von F i g. 2 in F i g. 3 keine direkten Äquivalente. Der Grund dafür ist die Verwendung von Vorwärts-Rückwärts-Zählern 27, 28 mit Takteingängen, an die die Impulse ρ angelegt werden. Die UND-Schaltungen 23 bis 26 von F i g. 3 könnten beseitigt werden, indem Vorw ärts-Rückwärts-Zähler benutzt werden, die einen Blockiereingang aufweisen, in diesem Fall würde das Signal des Modulo-2-Zählers 21 direkt an einen der Vorwärts- und Rückwärtszähieingänge der Zähler 27, 28 angelegt und nach Negation an den anderen Vorwärtszähl-. Rückwärtszähfeingang angelegt, wohingegen das Signal B direkt an den Blockiereingang des Zählers 27 angelegt und nach Negation an den Blockiereingang des Zählers 28 angelegt würde.

9 10

Fs sei angemerkt, daß bei zwei He/ugssignaien mit verschieden sind, nicht \on Vorteil.

der Frequenz / das /weite mit jeder gewünschten lbstverstäncllicli ist es möglich, andere Varianten

Phasenverschiebung gegenüber dem ersten erhalten der Frequenzvergleichsschaltung nach der Frfindiing /u

werden kann, indem das erste Be/ugssignal um den schaffen. So können beispielsweise die Vorwärts-Rück-

Wert T verzögert wird, der dieser gewünschten ί wärtszähler und die Decodierschaltungen der F i g. 2

Phasenverschiebui __■ entspricht. In der Regel ist aber die und 3 durch analoge Integrierschaltungen mit nachge-

Bcmitzung von Phasenverschiebungen, die von 90 schalteten Schwellenwertschaltungen ersetzt werden.

llii'i/u 2 Bl.itl

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Frequenzvergleichsschaltung, in der ein zugeführtes Signal in eine zu untersuchende Rechteckspannung umgesetzt wird, die mit einem ersten und einem zweiten Rechteck-Bezugssignal in binären Verknüpfungsschaltungen verknüpft wird, wobei die Frequenz wenigstens des ersten Bezugssignals gleich einer Frequenz F ist und die Frequenz des zweiten Bezugssignals in einem rationalen Verhältnis zu der Frequenz F steht, und wobei die Verknüpfungsschaltungen die Ergebnisse von Vergleichen zwischen den Vorzeichen a, b, c der Amplituden des zu untersuchenden Signals bzw. des ersten Bezugssignals bzw. eines Vergleichssignals der Frequenz F, dessen Phasenverschiebung gegenüber dem ersten Bezugssignal ungleich kn ist (mit k ganzzahi% posti ν oder Null), liefern und Vergleicher mit zwei Ausgangspcgcin zum Vergleichen des zu untersuchenden Signals mit den Bezugssignalen, eine erste und eine zweite Zeitmeßschaltung zur Messung der Dauer der Ajsgangssignale der Vergleicher und eine Auswerteschaltung zur Abgabe eines Ausgangssignais, wenn wenigstens eine der beiden Zeitmeßschaltungen eine vorbestimmte Zählrate erreicht, enthalten, dadurch gekennzeichnet,