DE2951134A1 - Schaltungsanordnung zur gewinnung eines abtasttaktes - Google Patents
Schaltungsanordnung zur gewinnung eines abtasttaktesInfo
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Description
Rl.-Nr. 1920/79
18.12.1979 ΪΈ/PLI/Go/Hö
18.12.1979 ΪΈ/PLI/Go/Hö
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei der Übertragung
bzw. Wiedergabe einer Aufzeichnung von digitalen Signalen ist es erforderlich, die Signale zu regenerieren, da durch verschiedene Einflüsse, wie Bandbegrenzung und Amplituden- und Phasenabweichung in der Übertragungskennlinie Abweichungen von ihrer ursprünglichen Rechteckform auftreten. Die Regenerierung er-
bzw. Wiedergabe einer Aufzeichnung von digitalen Signalen ist es erforderlich, die Signale zu regenerieren, da durch verschiedene Einflüsse, wie Bandbegrenzung und Amplituden- und Phasenabweichung in der Übertragungskennlinie Abweichungen von ihrer ursprünglichen Rechteckform auftreten. Die Regenerierung er-
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folßfc üblicherweise derart, daß die Impulse bitweise
zu einer Zeit abgetastet worden, während der keine Flanken zu erwarten sind. Hierzu ist es erforderlich, ein
Taktsignal zu erzeugen, dessen Frequenz und Phasenlage diesen Erfordernissen entspricht, wobei das Taktsignal
auftretendenLaufzeitSchwankungen möglichst zu folgen
hat.
Zur Erzeugung eines derartigen Taktsignals ist es beispielsweise bekannt, aus den Signalflanken Impulse abzuleiten,
und damit einen steuerbaren Oszillator zu regeln (Marconi Review, No. 193» Second Quarter 1974,
Seite 93 ff.). Ein hierfür erforderlicher Phasenvergleich kann mit zwei verschiedenen Schaltungen durchgeführt
werden. Bei der einen werden die zu vergleichenden Signale (Sinus- oder Rechteckspannungen) multipliziert.
Es treten jedoch bei vielen in Frage kommenden Codes für die digitale Übertragung bzw. Aufzeichnung
Impulsflanken nur unregelmäßig auf. Dies ist bei derartigen Phasenvergleichsschaltungen deshalb nachteilig,
weil während des Ausbleibens von Impulsen die Steuerspannung nicht bei dem letzten vorliegenden Wert verbleibt.
Dieser Nachteil tritt zwar bei Phasenvergleichsschaltungen, die nach dem Abtast- und Halteprinzip arbeiten,
nicht auf. Es sind jedoch bei diesen Schaltungen sehr kurze Impulse erforderlich, so daß derartige Schaltungen
für hohe Frequenzen schwierig zu verwirklichen sind. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine
möglichst einfache Schaltung unter Umgehung dieser Nachteile anzugeben.
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Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber
den Vorteil, daß keine derartig extrem schnellen und deshalb kritischen Bauteile verwendet werden müssen.
Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß die erfindungsgemäße Schaltung bei verschiedenartigen Störungen,beispielsweise
Ausbleiben von Impulsen oder bei Auftreten von Störimpulsen, eine zuverlässige Regenerierung des
Taktes gewährleistet.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der
nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine bekannte Schaltung zur Regenerierung
eines Takts
Fig. 2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der
Fig. 2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung
Fig. 3 zeigt Spannungszeitdiagramme, wie sie bei den
Fig. 3 zeigt Spannungszeitdiagramme, wie sie bei den
Schaltungen nach Fig. 1 und 2 auftreten und Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Start-Stop-Oszillator
Der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 werden bei 1 die zu regenerierenden Impulse zugeführt. Diese können beispielsweise
die in Fig. 3, Zeile a, gezeigte Form aufweisen. Vor der Übertragung bzw. Aufzeichnung hatten
diese Impulse beispielsweise die in Zeile b gezeigte
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Form, welche durch dio .Regenerierung wieder zurückzugewinnen
int. Dazu ist es erforderlich, die Impulse innerhalb der einzelnen sogenannten Bit-Zellen abzutasten.
Dieses Abtasten erfordert jedoch wiederum eine Gewinnung eines Taktsignals, dessen Kurvenform in Zeile c
der Fig. 3 dargestellt ist. 1J-ierzu wird bei einer bekannten
Schaltungsanordnung (Fig. 1) das in Zeile a gezeigte Signal zwei Differenzierschaltungen bestehend
jeweils aus einem Kondensator 2,3, einer Diode 4,5 und
einem Widerstand 41 ,5* zugeführt. An der Diode 4 entsteht
bei Auftreten einer abfallenden Planke ein kurzer negativer Impuls, während an der Diode 5 bei einer ansteigenden
Flanke ein positiver Impuls entsteht. Die negativen Impulse werden in ihrer Polarität mit Hilfe eines
Umkehrverstärkers 6 umgekehrt und mit Hilfe des UND-Gatters 7 den positiven Impulsen zugeführt, so daß am Schaltungspunkt
8 die in Zeile d dargestellte Impulsreihe auftritt. Diese Impulsreihe wird dem einen Eingang einer
Phasenvergleichsschaltung 9 zugeführt, deren anderer Eingang mit der Ausgangsspannung eines steuerbaren Oszillators
10 beaufschlagt ist. Das Ergebnis des Phasenvergleichs wird über einen Tiefpass 11 dem Steuereingang
des steuerbaren Oszillators 10 zugeführt. Diese sogenannte Schwungradschaltung oder auch PLL-Schaltung
genannt, bewirkt nun, daß sich kurzfristige Störungen in der in Zeile d gezeigten Impulsreihe nicht störend
bemerkbar machen, sofern die Zeitkonstante des Tiefpasses 11 groß ist. Zur einwandfreien Funktion der Phasenvergleichsschaltung
9 ist es jedoch erforderlich, daß die Impulse sehr kurz sind, was schaltungstechnisch bei
hohen Frequenzen der zu übertragenden Impulse schwierig zu verwirklichen ist.
Die in Fig. 2 dargestellte erfindungsgemäße Anordnung weist bei 12 einen Eingang für die Impulse auf. Über
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einen Begrenzer 21 gelangen sie einerseits direkt zu einem Start-Stop-Oszillator 22 und andererseits über
einen Umkehrverstärker 23 zu einem weiteren Start-Stop-Oszillator
24-. Die Ausgangs spannung des Umkehrverstärkers 2$ ist in Zeile e der Fig. 3 dargestellt. Die
Start-Stop-Oszillatoren 22 und 24 sind übliche Sinus-Oszillatoren,
die auf die Taktfrequenz abgestimmt sind und jeweils bei Vorliegen der Eingangsimpulse schwingen
bzw. bei Beginn der Eingangsimpulse sofort anschwingen. Es ergeben sich somit die in den Zeilen f und g
gezeigten Ausgangsspannungen der Start-Stop-Oszillatoren 22 und 24. Anschließend werden die sinusförmigen
Ausgangsspannungen begrenzt in den Begrenzern 25 und
26 und in der Und/Oder-Schaltung 27 kombiniert. Das Ausgangssignal der Schaltung 2^ ist in Zeile h dargestellt
und wird einer PLL-Schaltung zugeführt, die aus einer Phasenvergleichsschaltung 29, einem Tiefpaß
30 und einem Oszillator 31 besteht. Die Abtastimpulse
werden aus der Ausgangsspannung des Oszillators 31 mit
Hilfe eines Impulsformers 32 gebildet und sind in Zeile i der Figur 3 dargestellt.
Der in Figur 4 dargestellte Start-Stop-Oszillator 24 besteht im wesentlichen aus den Transistoren 41 und #2,
deren Emitter über die Spule 43 untereinander gekoppelt sind, die Kollektoren sind an den einen Pol 44, der
„ . . ,^ über einen Widerstand 57.
Emitter des Transistors 42 an den anderen Pol 45 einer
Spannungsquelle angeschlossen. Ferner ist der Emitter des Transistors 41 über einen Kondensator 46 mit konstantem
Potential verbunden.
Die Rechteckimpulse werden über einen Differenzverstärker,
der von den Transistoren 47 und 48 und von den Widerständen 49,50 und 51 gebildet wird, bei 52 und
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zugeführt. Da die Kollektoren der Transistoren gegenphasige Ausgangsspannungen aufweisen, dient einer von
beiden als Umkehrverstärker 23 (Fig. 2). An den anderen Kollektor kann dann der Start-Stop-Oszillator 22 angeschlossen
werden.
Wenn die Impulse am Kollektor des Transistors 48 posi-
41
tive Spannung aufweisen, ist der Transistor nichtleitend, die Spule 43 und der Kondensator 46 bilden einen
Parallelschwingkreis, wobei das vom Kondensator 46 abgewandte Ende der Spule 43 über die Emitter-Kollektor-Strecke
des Transistors 42 und die Betriebsspannungsquelle mit konstantem Potential verbunden ist. Durch die
Impulsflanke ist der Schwingkreis zu Schwingungen angeregt worden. Seine Güte ist derart bemessen, daß während
den in der Praxis auftretenden Impulspausen keine störende Dämpfung auftritt. Die Schwingungen werden
über den aus dem Transistor 5^ und den Widerständen
und 56 bestehenden Impedanzwandler zum Ausgang 57 geleitet.
Während der negativen Intervalle der Impulse am Kollektor des Transistors 48 ist der Transistor 41 leitend,
so daß der Schwingkreis stark bedämpft wird und die Schwingungen abbrechen.
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Claims (2)
1. Schaltungsanordnung zur Gewinnung eines Abtasttaktes
bei der Regenerierung von Impulsen, dadurch gekennzeichnet, daß die zu regenerierenden Impulse mit unterschiedlicher
Polarität je einem Start-Stop-Oszillator (22,24) zugeführt sind, daß die Ausgangssignale der Start-Stop-Oszillatoren
einer Verknüpfungsschaltung (27) zugeführt sind, deren Ausgang mit einem Eingang einer Phasenvergleichsschaltung
(29) verbunden ist, daß der Ausgang der Phasenvergleichsschaltung über einen Tiefpaß (30) an den
Steuereingang eines steuerbaren Oszillators angeschlossen ist (31) und daß der Ausgang des steuerbaren Oszillators
(31) einerseits mit dem anderen Eingang der Phasenvergleichsschaltung
(29) und andererseits mit einem Impulsformer (32) verbunden ist.
2. Start-Stop-Oszillator, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitter zweier Transistoren (41,4-2) über eine Spule
(43) verbunden sind, daß mindestens die Basis eines der
Transistoren mit einer Steuerspannung beaufschlagt ist, daß einer der Emitter über einen Kondensator (46) mit konstantem
Potential und der andere Emitter über einen Widerstand (57) mit einem Pol (45) einer Betriebsspannungsquelle
an den anderen Pol (44) der Betriebsspannungsquelle angeschlossen sind.
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ORIGINAL INSPECTED
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