CH673733A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für die Phasensynchronisierung von jeweils eine erste Impulsperiode aufweisenden Impulsen einer ersten Taktimpulsfolge mit jeweils eine gegenüber der ersten Impulsperiode um ein ganzzahliges

Vielfaches längere Impulsperiode aufweisenden Impulsen einer zweiten Taktimpulsfolge, mit einem die Impulse der ersten Taktimpulsfolge bereitstellenden Taktimpulsgenerator und einer mit den Impulsen der zweiten Taktimpulsfolge beauf-s schlagten, den Taktimpulsgenerator steuernden Steuereinrichtung.

Eine derartige Schaltungsanordnung wird üblicherweise als Phasenregelkreis in Form einer als Frequenz-Synthesizer ausgenutzten «Phase-Locked-Loop»-Anordnung ausgebildet. Eine io solche Anordnung stellt eine aus einem Phasendetektor, einem Schleifenfilter und einem spannungsgesteuerten Oszillator gebildete Reihenschaltung dar. Für den genannten Anwendungsfall liefert der Oszillator den Impulsen der ersten Taktimpulsfolge entsprechende Ausgangssignale, während der Phasendetektor 15 einerseits den zuvor genannten Impulsen der zweiten Taktimpulsfolge entsprechende Referenzsignale und andererseits die entsprechend diesen Referenzsignalen untersetzten Ausgangssignale des Oszillators zugeführt erhält. Diese Anordnung stellt einen Regelkreis dar, in welchem die Referenzsignale und die 20 Ausgangssignale des Oszillators phasenstarr gekoppelt sind.

Es ist bereits bekannt, die zu einem Phasenregelkreis gehörenden Schaltungskreise, wie Phasendetektor und Oszillator, jeweils mit Hilfe von Digitalbausteinen aufzubauen [«Unterrichtungsblätter der Deutschen Bundespost», Jahrgang 34/1981, 25 Nr. 2, Seiten 75 bis 83; «Regelungstechnik und Prozess-Daten-verarbeitung», 21 (1973), Heft 12, Seiten 392 bis 398]. Aber auch für die Erstellung eines Phasenregelkreises mit Hilfe von Digitalbausteinen ist ein nicht unerheblicher schaltungstechnischer Aufwand erforderlich, der für allgemeine Anwendungs-30 fälle zuweilen unerwünscht ist.

Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Weg zu zeigen, wie eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art unter Verwendung von digital arbeitenden Einrichtungen mit einem geringen schaltungstechnischen Aufwand reali-35 siert werden kann.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art gemäss der vorliegenden Erfindung dadurch, dass die Steuereinrichtung durch einen Impulsgenerator gebildet ist, welcher auf das Auf-40 treten der zweiten Taktimpulsfolge zugehörigen Impulse hin jeweils einen zeitlich so innerhalb der Impulsperiode des jeweiligen Impulses liegenden Steuerimpuls abgibt, dass auf diesen Steuerimpuls hin die Impulsabgabe mit der Impulsperiode der ersten Taktimpulsfolge zeitlich mit dem Auftreten des dem je-45 weiligen Steuerimpuls folgenden Impulses der zweiten Taktimpulsfolge wiederbeginnt, dass der Taktimpulsgenerator auf das Auftreten eines ihm zugeführten Steuerimpulses hin seine Impulsabgabe unter Verkürzimg der letzten Impulsperiode abbricht und dass dem Taktimpulsgenerator eine Impulsabgabeso schaltung nachgeschaltet ist, welche die in der von dem Taktim-pulsgenerator abgegebenen Taktimpulsfolge durch Abbruch verkürzten Impulsperioden bis zum Auftreten des jeweils nächsten Impulses der zweiten Taktimpulsfolge verlängert.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass für die Pha-55 sensynchronisierung zweier Taktimpulsfolgen anstelle der bei bekannten Phasenregelkreisen vorgesehenen Einrichtungen lediglich zwei Impulsgeneratoren sowie ein Impulsregenerierer erforderlich sind. Die beiden Impulsgeneratoren sind dabei mit einem wesentlich geringeren schaltungstechnischen Aufwand 60 realisierbar als der in bekannten Phasenregelkreisen vorgesehene Oszillator. Dieser Oszillator ist hinsichtlich der Frequenz der von ihm abgegebenen Ausgangssignale von einem Phasendetektor her steuerbar. Demgegenüber ist gemäss der vorliegenden Erfindung für die Abgabe der ersten Taktimpulsfolge lediglich 65 ein für eine fest vorgegebene Impulsfolgefrequenz ausgelegter Taktimpulsgenerator erforderlich, der hinsichtlich des Abgabezeitpunktes der Taktimpulsfolge in einen definierten Anfangszustand überführbar ist.

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Hinsichtlich des schaltungstechnischen Aufwandes vorteilhafte Ausgestaltungen der Schaltungsanordnung gemäss der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den beiden abhängigen Ansprüchen.

Im folgenden wird nunmehr die vorliegende Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung gemäss der vorliegenden Erfindung und

Fig. 2 zeigt ein Impulsdiagramm, auf welches im Zuge der Beschreibung der vorliegenden Erfindung eingegangen wird.

Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung dient für die Phasensynchronisierung eines von einer intern erzeugten Taktimpulsfolge einer Datenübertragungseinrichtung abgeleiteten Übertragungstaktimpulsfolge mit einer innerhalb eines Datenübertragungsnetzes bereitgestellten Netztaktimpulsfolge. Die Übertragungstaktimpulsfolge möge beispielsweise für eine Übertragung von sogenannten envelopestrukturierten Datensignalen eine Impulsfolgefrequenz von 3 kHz, die Netztaktimpulsfolge dagegen eine Impulsfolgefrequenz von 75 Hz aufweisen. Als intern bereitgestellte Taktimpulsfolge möge eine Impulsfolge mit einer Impulsfolgefrequenz von 768 kHz zur Verfügung stehen.

Für die Frequenzuntersetzung von 768 kHz auf 3 kHz ist in der Schaltungsanordnung gemäss Fig. 1 ein Frequenzteiler ZI vorgesehen, der an einem Taktsignaleingang CL die intern erzeugte Taktimpulsfolge IT zugeführt erhält. Mit einem Ausgang AI ist dieser Frequenzteiler mit einem Eingang eines UND-Gliedes G verbunden, das ausgangsseitig an eine die Übertragungstaktimpulsfolge führende Leitung TL angeschlossen ist. Ein weiterer Eingang des UND-Gliedes G steht mit einem Ausgang A2 eines Zählers Z2 in Verbindung. Dieser Zähler erhält an einem Taktsignaleingang CL die bereits genannte Taktimpulsfolge IT zugeführt. An einem Steuereingang E2 dieses Zählers liegt die Netztaktimpulsfolge NT an. Der Ausgang A2 des Zählers Z2 ist ausserdem mit einer monostabilen Kippstufe MV verbunden. Diese wiederum steht ausgangsseitig mit einem Steuereingang El des genannten Frequenzteilers ZI in Verbindung.

Die Wirkungsweise der gerade beschriebenen Schaltungsanordnung wird im folgenden anhand des in Fig. 2 dargestellten Impulsdiagramms beschrieben. Im einzelnen sind dargestellt die Taktimpulsfolge IT, die Signale an dem Steuereingang El und an dem Ausgang AI des Frequenzteilers ZI, die Signale an dem Steuereingang E2 und an dem Ausgang A2 des Zählers Z2 sowie die auf der Leitung TL auftretende Übertragungstaktimpulsfolge.

Die in Fig. 2 dargestellten Signale stellen jeweils Impulssignale dar, deren Pegel zwischen einem Logisch-O-Pegel und einem Logisch-l-Pegel wechseln. Die jeweiligen logischen Pegel sind dabei in Fig. 1 mit 0 bzw. 1 gekennzeichnet. Die Impulsfolge IT und die Netztaktimpulsfolge NT, die am Steuereingang E2 des Zählers Z2 auftritt, weisen jeweils Impulse auf, deren Verhältnis von Impulsdauer zu Impulsperiodendauer 1:2 beträgt. Damit weist jeder der Impulse für eine halbe Impulsperiodendauer einen Logisch-l-Pegel und für die verbleibende halbe Impulsperiodendauer einen Logisch-O-Pegel auf.

Bei dem Zähler Z2 handelt es sich um einen hinsichtich des Zählbetriebs steuerbaren Rückwärtszähler, der während des

Auftretens eines Logisch-1-Pegels innerhalb der einzelnen Impulsperioden der Netztaktimpulsfolge NT sich in seinem Zählbetrieb befindet. Die Zählperiode ist dabei so festgelegt, dass der Zähler mit dem Auftreten des letzten vor dem Beginn einer 5 neuer Impulsperiode der Netztaktimpulsfolge liegenden Impulses der Taktimpulsfolge IT einen der Länge der Impulsperiodendauer der Taktimpulsfolge IT entsprechnden Logisch-O-Im-puls an seinem Ausgang A2 abgibt. Die Rückflanke eines solchen Impulses fällt dabei mit der die jeweils nächste Impulspe-lo riode der Netztaktimpulsfolge NT einleitenden Flanke zusammen.

Nach Ablauf einer Zählperiode nimmt der Zähler Z2 zunächst seinen Sperrzustand ein, in welchem der Zählbetrieb unterbrochen ist. Dieser Zählbetrieb wird erneut mit dem Auftreis ten eines Logisch-1-Pegels während der nächsten Impulsperiode der Netztaktimpulsfolge aufgenommen.

Mit den am Ausgang A2 des Zählers Z2 auftretenden Impulsen wird die genannte monostabile Kippstufe MV beaufschlagt. Sie gibt an ihrem Ausgang gegenüber diesen Impulsen auf eine Impulsdauer von 180 ns verkürzte Impulse ab. Diese Impulse erhält der Frequenzteiler ZI zugeführt. Dieser Frequenzteiler ist dabei so ausgelegt, dass er während der Abgabe von Impulsen der Übertragungstaktimpulsfolge auf das Auftreten jedes der von der monostabilen Kippstufe MV abgebebenen Impulse hin seinen Teilerbetrieb unterbricht und mit dem Auftreten des jeweils nächsten ihm zugeführten Impulses der Taktimpulsfolge IT den Teilerbetrieb mit der Impulsabgabe mit der Impulsperiode der Übertragungstaktimpulsfolgte wiederaufnimmt. Die Zeitdauer der Unterbrechung ist in Fig. 2 mit S bezeichnet. Mit anderen Worten, der Teilerbetrieb wird zunächst auf das Auftreten der Vorderflanke der jeweils am Ausgang A2 des Zählers Z2 auftretenden Impulse hin unterbrochen und bei Auftreten der Rückflanke des jeweiligen Impulses erneut aufgenommen. Damit fällt die Impulsabgabe mit der Impulsperiode der Übertragungstaktimpulsfolge mit dem Beginn einer neuen Impulsperiode der Netztaktimpulsfolge NT zusammen.

Wie aus der in Fig. 2 mit AI bezeichneten Impulsfolge hervorgeht, ist eine Impulsperiode, in welcher ein Abbruch des 4o Teilerbetriebs des Frequenzteilers ZI erfolgt, gegenüber den übrigen zu der Übertragungstaktimpulsfolge gehörenden Impulsperioden verkürzt, und zwar um eine der Dauer einer Impulsperiode der Taktimpulsfolge IT entsprechenden Zeitspanne. Um diese Verkürzung auszugleichen, werden die am Ausgang 45 AI des Frequenzteilers ZI und am Ausgang A2 des Zählers Z2 dem genannten, als Impulsabgabeschaltung wirkenden UND-Glied G zugeführt. Der Logisch-O-Pegel des am Ausgang A2 des Zählers Z2 auftretenden Impulses bewirkt dabei, wie aus einem Vergleich der in Fig. 2 mit E2, AI und TL bezeichneten so Impulsfolgen hervorgeht, dass der zum Zeitpunkt des Abbruchs des Teilerbetriebs am Ausgang des Frequenzteilers ZI auftretende Logisch-O-Pegel bis zum Auftreten der die nächste Impulsperiode der Netztaktimpulsfolge NT einleitenden Flanke weiterhin anliegt. Damit gibt die in Fig. 1 dargestellte Schal-55 tungsanordnung an die Leitung TL eine Übertragungstaktimpulsfolge ab, deren Impulsperioden untereinander die gleiche Dauer aufweisen und deren einzelne Impulse phasensynchron mit den Impulsen der Netztaktimpulsfolge NT auftreten.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

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1. Schaltungsanordnung für die Phasensynchronisierung von jeweils eine erste Impulsperiode aufweisenden Impulsen einer ersten Taktimpulsfolge (TL) mit jeweils eine gegenüber der ersten Impulsperiode um ein ganzzahliges Vielfaches längere Impulsperiode aufweisenden Impulsen einer zweiten Taktimpulsfolge (NT), mit einem die Impulse der ersten Taktimpulsfolge bereitstellenden Taktimpulsgenerator (ZI) und einer mit den Impulsen der zweiten Taktimpulsfolge (NT) beaufschlagten, den Taktimpulsgenerator (ZI) steuernden Steuereinrichtung (Z2, MV, G), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtimg durch einen Impulsgenerator (Z2, M) gebildet ist, welche auf das Auftreten der der zweiten Taktimpulsfolge (NT) zugehörigen Impulse hin jeweils einen zeitlich so innerhalb der Impulsperiode des jeweiligen Impulses liegenden Steuerimpuls (El) zur Ansteuerung des Taktimpulsgenerators (ZI) abgibt, dass auf diesen Steuerimpuls hin die Impulsabgabe mit der Impulsperiode der ersten Taktimpulsfolge (TL) zeitlich mit dem Auftreten des dem jeweiligen Steuerimpuls folgenden Impulses der zweiten Taktimpulsfolge wiederbeginnt, dass der Taktimpulsgenerator (ZI) auf das Auftreten eines ihm zugeführten Steuerimpulses (El) hin seine Impulsabgabe unter Verkürzung der letzten Impulsperiode abbricht und dass dem Taktimpulsgenerator (ZI) eine Impulsabgabeschaltung (G) nachgeschaltet ist, welche die in der von dem Taktimpulsgenerator abgegebenen Taktimpulsfolge durch Abbruch verkürzten Impulsperioden bis zum Auftreten des jeweils nächsten Impulses der zweiten Taktimpulsfolge verlängert.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Taktimpulsgenerator (ZI) durch einen Frequenzteiler gebildet ist, welcher an einem Taktsignaleingang mit einer gegenüber der Folgefrequenz der Impulse der ersten Taktimpulsfolge um ein ganzzahliges Vielfaches höheren Folgefrequenz auftretende Impulse einer dritten Taktimpulsfolge zugeführt erhält und welcher auf das Auftreten von ihm an einem Steuereingang zugeführten Steuerimpulsen hin jeweils seinen Teilerbetrieb abbricht und diesen nach einer der Dauer einer vorgegebenen Anzahl von Impulsperioden der dritten Taktimpulsfolge entsprechenden Zeitspanne mit der Abgabe eines neuen Impulses der ersten Taktimpulsfolge wiederbeginnt.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsgenerator aus einem Zähler (Z2) und einem Impulsformer (MV) gebildet ist, dass der Zähler an einem Takteingang mit den Impulsen der dritten Taktimpulsfolge und an einem Steuereingang mit den Impulsen der zweiten Taktimpulsfolge beaufschlagt ist und an seinem Ausgang auf das Auftreten der Impulse der zweiten Taktimpulsfolge hin jeweils einen hinsichtlich der Impulslänge der genannten, zwischen dem Abbruch des Teilerbetriebs und dessen erneuter Aufnahme liegenden Zeitspanne entsprechende Ausgangsimpulse abgibt, dass der Impulsformer (MV) jeweils eine gegenüber der Impulslänge der genannten Ausgangsimpulse kürzere Impulslänge aufweisende Impulse als Steuerimpulse an den ersten Frequenzteiler (ZI) abgibt und dass die Impulsabgabeschaltung (G) aus einem Verknüpfungsschaltkreis besteht, welcher die von dem Frequenzteiler (ZI) abgegebene, verkürzte Impulsperioden aufweisende Taktimpulsfolge und die von dem Zähler (Z2) abgegebenen Ausgangsimpulse für eine Verlängerung der verkürzten Impulsperioden verknüpft.