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Die
Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem mit einer Mehrzahl von
Knoten, die gemeinsam mit einer zweiadrigen Übertragungsleitung verbunden
sind, und insbesondere eine Fehlererfassungsvorrichtung zum Erfassen
eines Fehlers, wie etwa eines Bruchs, eines Kurzschlusses u.dgl.
der Übertragungsleitungen.
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Wie
in 1 gezeigt, ist bei einem herkömmlichen Kommunikationssystem
eine zweiadrige Übertragungsleitung 1, 2 mit
Sende/Empfangsschaltungen 31 –3n an einer Mehrzahl von Knoten verbunden. Alle
Sende/Empfangsschaltungen 31 –3n umfassen die gleichen Komponenten.
Ein positives Potential Vcc (z.B. 5 V) wird an ein Ende der Übertragungsleitung 1 über einen
Endwiderstand 4 angelegt, und ein positives Potential Vcc
wird in der gleichen Weise an das andere Ende über einen Endwiderstand 5 angelegt.
Ein Massepotential Vg (z.B. 0 V) wird an ein Ende der Übertragungsleitung 2 über einen
Endwiderstand 6 angelegt, und auf die gleiche Weise wird ein
Massepotential Vg an das andere Ende über einen Endwiderstand 7 angelegt.
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In
der Sende/Empfangsschaltung 31 ist
ein Zweiwege-I/O-Filter 11 bzw. Zweiwege-Eingabe/Ausgabefilter 11 mit
den Übertragungsleitungen 1, 2 über einen
Verbinder 12 verbunden. Verbindungsanschlüsse A1,
A2 sind vorgesehen, um den I/O-Filter 11 mit den Übertragungsleitungen 1, 2 zu
verbinden, und Verbindungsanschlüsse
B1, B2 sind den Verbindungsanschlüssen A1, A2 gegenüberliegend
angeordnet. Ein Sendesignal wird individuell den Verbindungsanschlüssen B1,
B2 über
eine nicht-invertierende Verstärkerschaltung 13 und
eine invertierende Verstärkerschaltung 14 zugeführt. Zusätzlich sind Vorspann-
oder Biasschaltungen 17, 18 mit den Verbindungsanschlüssen B1,
B2 des Filters 11 über Wechselstromkopplerschaltungen 15, 16 verbunden, die
jeweils einen Widerstand und einen Kondensator aufweisen. Jedes
der von den Biasschltungen 17, 18 erzeugten Signale
wird als Empfangssignal einem Komparator 19 zugeführt.
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Bei
Ausgabe des Sendesignals wird das Signal von der nichtinvertierenden
Verstärkerschaltung 13 verstärkt und
ebenfalls von der invertierenden Verstärkerschaltung 14 invertierend
verstärkt.
Somit werden von der nicht-invertierenden Verstärkerschaltung 13 und
der invertierenden Verstärkerschaltung dem
Filter 11 gegenphasige Sendesignale zugeführt. Der
Filter 11 dient als Tiefpaßfilter, um den individuellen
Durchgang der Sendesignale zu erlauben. Ein Ausgabe-Sendesignal
von der nichtinvertierenden Verstärkerschaltung 13 passiert
den Filter 11 und wird dann der Sendeleitung 2 als
Informationssignal zugeführt.
Ein Ausgabe-Sendesignal von der invertierenden Verstärkerschaltung 14 passiert
den Filter 11 und wird dann der Sendeleitung 1 als
Informationssignal zugeführt.
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Andererseits
werden die Informationssignale, die einander gegenphasig sind und
durch die Übertragungsleitungen 1, 2 übertragen
werden, dem Filter 11 zugeführt. Der Filter 11 wirkt
als Tiefpaßfilter an
jedem dieser Informationssignale, um die Signale an die Wechselstromkopplerschaltungen 15, 16 auszugeben.
Jede der Wechselstromkopplerschaltungen 15, 16 extrahiert
Wechselstromkomponenten der Informationssignale und führt die
Komponenten den jeweiligen Biasschaltungen 17, 18 zu.
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Man
betrachte z.B. den Fall, wie in 2A gezeigt,
daß ein
Signal A, welches durch die Übertragungsleitung 1 übertragen
wird, und ein Signal B, das durch die Übertragungsleitung 2 übertragen
wird, einander gegenphasig variieren. Wie in 2B gezeigt,
legt die Biasschaltung 17 eine Biasspannung an das Informationssignal
A an, um ein Biassignal BIASA zu erhalten, während die Biasschaltung 18 eine Biasspannung
an das Informationssignal B anlegt, um ein Biassignal BIASB zu erhalten.
Wie in 2C gezeigt, erfaßt der Komparator 19 jedes
der Ausgangssignale BIASA, BIASB von den Biasschaltungen 17, 18 als
Empfangssignal RX0.
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Wenn
in der Übertragungsleitung 1 ein
Bruch stattgefunden hat, wird nur das Signal B in der Übertragungsleitung 2 übertragen.
Demzufolge bleibt, wie in 2D gezeigt,
das Biassignal BIASA konstant, während
das Biassignal BIASB, welches durch die Übertragungsleitung 2 übertragen
wird, an die die Biasspannung angelegt wurde, sich wie das Signal
B ändert.
Der Komparator 19 vergleicht das konstante Biassignal BIASA
mit dem Biassignal BIASB, um das in 2E gezeigte
Empfangssignal zu erhalten. Dies gilt auch dann, wenn die Übertragungsleitung 1 geerdet
ist oder wenn die Übertragungsleitung 2 gebrochen
oder geerdet ist.
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Im übrigen könnte kein
Empfangssignal ohne die Biasschaltungen 17, 18 erfaßt werden, wenn
in der Übertragungsleitung 1 ein
Bruch stattfindet, weil die in den Komparator 19 einzugebenden
Signale A, B die Wellenformen hätten,
die in 2F gezeigt sind.
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Eine
Fehlererfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Fehlers, wie etwa
eines Bruchs oder eines Kurzschlusses o.dgl. an den Übertragungsleitungen 1, 2 umfaßt Komparatoren 20, 21 und
Fehlpassungserfassungsschaltungen 22, 23. Der
Komparator 20 vergleicht das Biassignal BIASA mit einem Schwellenwert
Vth. Man erhält
einen Ausgang mit hohem Pegel, wenn das Biassignal BIASA gleich oder
kleiner als der Schwellenwert Vth ist, während man eine Ausgabe mit
niedrigem Pegel erhält,
wenn das Biassignal BIASA größer als
der Schwellenwert Vth ist. Die Ausgabe wird der Fehlpassungserfassungsschaltung 22 als
individuelles Empfangssignal RX1 zugeführt. Die Fehlpassungserfassungsschaltung 22 liest,
in Phase mit einem Abtasttakt jedes der Empfangssignale RX0, RX1
der Komparatoren 19, 20. Die Fehlpassungserfassungsschaltung 22 gibt ein
Niedrigpegel-Signal aus, wenn die Pegel der gelesenen Empfangs signale
RX0, RX1 miteinander übereinstimmen.
Wenn andererseits der Pegel der Empfangssignal RX0, RX1 nicht miteinander übereinstimmen,
gibt die Fehlpassungserfassungsschaltung 22 ein Hochpegel-Signal
aus, was zeigt, daß an der Übertragungsleitung 1 ein
Fehler aufgetreten ist.
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In ähnlicher
Weise vergleicht der Komparator 21 das Biassignal BIASB
mit dem Schwellenwert Vth. Man erhält eine Ausgabe mit niedrigem
Pegel, wenn das Vorspannsignal BIASA gleich oder kleiner als der Schwellenwert
Vth ist, während
man eine Ausgabe mit hohem Pegel erhält, wenn das Biassignal BIASB größer als
der Schwellenwert Vth ist. Die Ausgabe wird der Fehlpassungserfassungsschaltung 23 als
individuelles Empfangssignal RX2 zugeführt. Die Fehlpassungserfassungsschaltung 23 liest,
in Phase mit dem Taktgeber jedes der Empfangssignale RX0, RX2 der
Komparatoren 19, 21. Die Fehlpassungserfassungsschaltung 23 gibt
ein Niedrigpegel-Signal aus, wenn die Pegel der gelesenen Empfangssignale RX0,
RX2 miteinander übereinstimmen.
Wenn andererseits die Pegel der Empfangssignale RX0, RX2 nicht miteinander übereinstimmen,
gibt die Fehlpassungserfassungsschaltung 23 ein Hochpegel-Signal aus, was zeigt,
daß an
der Übertragungsleitung 2 ein Fehler
aufgetreten ist.
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In
Antwort auf das Hochpegel-Signal, das einen Fehler anzeigt, aktiviert
die Sende/Empfangsschaltung 31 z.B.
Fehlerkorrekturfunktionen, die etwa einen Alarm erzeugen oder den
Sende- und/oder Empfangsbetrieb unterbrechen.
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Die
anderen Sende/Empfangsschaltungen 32 –3n haben die gleiche Konfiguration und
die gleichen Funktionen wie die Sende/Empfangsschaltung 31 . Im übrigen ist in den japanischen
Patentoffenlegungsschriften Nr. Hei 5-147479 und Nr. Hei 5-75629 eine
Vorrichtung offenbart, welche auf der Basis von Signalpegeln an
einer Übertragungsleitung
einen Fehler erfaßt.
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Sobald
jedoch erfasst wird, dass der Pegel des durch die Übertragungsleitung 1 oder 2 übertragenen
Signals abnormal ist, bewertet diese herkömmliche Fehlererfassungsvorrichtung
eines Kommunikationssystems sofort, dass in der Übertragungsleitung 1 oder 2 ein
Fehler aufgetreten ist. Hierbei würde auch eine Störung, wie
etwas Rauschen, das den Sendeempfangsbetrieb des Systems niemals
grundlegend beeinträchtigen
würde,
zur Folge haben, dass die Vorrichtung bewertet, dass in der Übertragungsleitung 1 oder 2 ein
Fehler aufgetreten ist. Hierdurch würden die Fehlerkorrekturfunktionen unnötig arbeiten.
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Aus
der
DE 43 07 794 A1 ist
eine Fehlererfassungsvorrichtung bekannt, worin gegenphasige Flankenänderungen
vom Potential zweier Informationssignale, die durch zwei Übertragungsleitungen übertragen
werden, erfasst werden, indem die Pegel der zwei Informationssignale
miteinander verglichen werden. Daher setzt der hierfür vorgesehene
Komparator die Erzeugung der Erfassungssignale gegenphasiger Flanken
auch dann fort, wenn in einer der zwei Übertragungsleitungen ein Fehler
auftritt, falls die Informationssignal auf bestimmte Gleichstrompegel
vorgespannt sind. Daher kann diese Vorrichtung Fehler nicht erfassen,
wenn die Informationssignale DC-vorgespannt sind.
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Aus
der
DE 198 26 388
A1 ist eine Fehlererfassungsvorrichtung bekannt, die Komparatormittel CA,
CG und CB, erste und zweite Fehlpassungserfassungsmittel L1 und
L2 sowie Häufigkeitsbestimmungsmittel
Z1 und Z2 aufweisen. Das erste Fehlpassungserfassungsmittel L1 vergleicht
die Pegel der Empfangssingale ACD und ACA und gibt einen Logikwert
an einen Zähler
Z1 aus, wenn beide Empfangssingale auf niedrigen Pegel sind. Der
Zähler
Z1 erzeugt daraus ein Fehlerfassungsignal ZA1, von der Häufigkeit
her vom ersten Fehlpassungserfassungsmittel L1 erzeugten Logikwerte
abhängig
ist. Die Zeitgebung der Schaltung wird durch den Zähler Z1
getaktet.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine Fehlererfassungsvorrichtung für ein Kommunikationssystem
anzugeben, die korrekt bewerten kann, dass in einer zumindest zweiadrigen Übertragungsleitung
ein Fehler aufgetreten ist, der den Sende/Empfangsbetrieb tatsächlich beeinträchtigt.
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Zur
Lösung
der Aufgabe wird eine Fehlererfassungsvorrichtung in einem Kommunikationssystem
gemäß Anspruch
1 angegeben.
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Da
bei dieser erfindungsgemäßen Fehlererfassungsvorrichtung
ein Hauptempfangssignal und ein erstes individuelles Empfangssignal
allgemein die gleiche Wellenform haben, wenn an einer der Übertragungsleitungen
kein Fehler aufgetreten ist, wird das erste Fehlpassungserfassungssignal
erzeugt, wenn eine Fehlpassung zwischen dem Hauptempfangssignal
und dem ersten individuellen Empfangssignal aufgetreten ist und
mit einer vorbestimmten Zeitgebung bestimmt wird. Dann wird ein
erstes Fehlererfassungssignal, welches das Auftreten eines Fehlers
in einer Übertragungsleitung
anzeigt, entsprechend der Frequenz oder Häufigkeit des Auftretens des
ersten Fehlpassungserfassungssignals erzeugt. Andererseits wird
ein zweites Fehlpassungserfassungssignal erzeugt, wenn eine Fehlpassung zwischen
dem Hauptempfangssignal und einem zweiten individuellen Empfangssignal
aufgetreten ist und mit einer vorbestimmten Zeitgebung bestimmt wird,
da das Hauptempfangssignal und das zweite individuelle Empfangssignal
allgemein die gleiche Wellenform haben, wenn an der anderen der
beiden Übertragungsleitungen
kein Fehler aufgetreten ist. Dann wird ein zweites Fehlererfassungssignal,
welches das Auftreten eines Fehlers in der anderen Übertragungsleitung
anzeigt, entsprechend der Frequenz oder Häufigkeit des Auftretens des
zweiten Fehlpassungserfassungssignals erzeugt. Auch wenn daher eine
Fehlpassung zwischen dem Hauptempfangssignal und dem ersten oder
zweiten individuellen Empfangssignal nur einmal erfaßt wird,
wird nicht unmittelbar ein Fehlererfassungssignal ausgegeben. Daher
läßt sich
korrekt bewerten, daß ein
Fehler, der den Sende/Empfangsbetrieb mit Sicherheit beeinträchtigt,
in der zweiadrigen Übertragungsleitung
aufgetreten ist.
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Bevorzugt
umfaßt
das erste Häufigkeits- oder
Frequenzbestimmungsmittel einen ersten Zähler, um die Häufigkeit
des Auftretens des ersten Fehlpassungserfassungssignals zu zählen und
um das erste Fehlererfassungssignal zu erzeugen, wenn die gezählte Zahl
einen vorbestimmten Zählwert überschritten
hat. Andererseits umfaßt
das zweite Häufigkeits-
oder. Frequenzbestimmungsmittel einen zweiten Zähler, um die Häufigkeit
des Auftretens des zweiten Fehlpassungserfassungssignals zu zählen und
um das zweite Fehlererfassungssignal zu erzeugen, wenn die gezählte Zahl
den vorbestimmten Zählwert überschritten
hat.
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Weiter
bevorzugt umfaßt
das erste Häufigkeits-
oder Frequenzbestimmungsmittel einen ersten Frequenz-Spannungswandler,
um eine Frequenz des Auftretens des ersten Fehlpassungserfassungssignals
zu wandeln, sowie ein viertes Komparatormittel, um das erste Fehlererfassungssignal
zu erzeugen, wenn eine Ausgangsspannung des ersten Frequenz-Spannungswandlers
eine vorbestimmte Spannung überschritten
hat. Andererseits umfaßt das
zweite Häufigkeits-
oder Frequenzbestimmungsmittel einen zweiten Frequenz-Spannungswandler, um
eine Frequenz des Auftretens des zweiten Fehlpassungserfassungssignals
zu wandeln, sowie ein fünftes
Komparatormittel zum Erzeugen des zweiten Fehler erfassungssignals,
wenn eine Ausgangsspannung des zweiten Frequenz-Spannungswandlers die vorbestimmte Spannung überschritten
hat.
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Die
Erfindung wird nun in Ausführungsbeispielen
unter Hinweis auf die beigefügten
Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm eines herkömmlichen
Kommunikationssystems;
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2A bis 2F Wellenformen
von Sendesignalen in einem herkömmlichen
Kommunikationssystem;
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3 ein
Blockdiagramm einer Ausführung der
Erfindung;
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4A bis 4G Wellenformen,
die den Betrieb der Vorrichtung von 3 zeigen;
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5A bis 5G Wellenformen,
die den Betrieb der Vorrichtung von 3 zeigen;
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6 ein
Blockdiagramm einer anderen Ausführung
der Erfindung; und
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7 eine
Auftragung der Frequenz-Spannungscharakteristik eines F/V-Wandlers.
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3 zeigt
ein Kommunikationssystem mit erfindungsgemäßen Fehlererfassungsvorrichtungen, wobei
für gleiche
Komponenten wie im herkömmlichen
Kommunikationssystems von 1 die gleichen
Bezugssymbole verwendet werden.
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In
der Sende/Empfangsschaltung 31 sind
die invertierende Verstärkerschaltung 14 und
die Wechselstromkopplerschaltung 15 mit dem Verbindungsanschluß B1 verbunden,
der den Verbindungsanschlüssen
A1, A2 gegenüberliegt,
die den Filter 11 mit den Übertragungsleitungen 1, 2 verbinden.
Andererseits sind die nicht-invertierende Verstärkerschaltung 13 und
die Wechselstromkopplerschaltung 16 mit dem Verbindungsanschluß B2 verbunden.
Dies ist die gleiche Konfiguration wie beim herkömmlichen System. In dem erfindungsgemäßen Kommunikationssystem
ist ferner eine dezentrale Endschaltung 25 mit den Verbindungsanschlüssen B1,
B2 verbunden. Die dezentrale Endschaltung 25 enthält Endwiderstände 26, 27.
Der Endwiderstand 26 ist dazu ausgelegt, das positive Potential
Vcc an den Verbindungsanschluß B1
anzulegen, während
der Endwiderstand 27 dazu ausgelegt ist, das Massepotential Vg
an den Verbindungsanschluß B2
anzulegen. Im übrigen
sind die beiden Übertragungsleitungen 1, 2 nicht
direkt mit Endwiderständen
verbunden.
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Die
Leitungen L1, L2, die von den Wechselstromkopplerschaltungen 15, 16 zu
dem Komparator 19 als erstem Komparatormittel führen, sind
mit den Biasschaltungen 17, 18 und ferner mit
Clipschaltungen 28, 29 verbunden. Wenn das Biassignal
BIASA der Leitung L1 kleiner ist als sein erster Clip-Pegel CLIP1,
begrenzt die Clipschaltung 28 das Biassignal BIASA auf
den ersten Clip-Pegel CLIP1. Wenn andererseits das Biassignal BIASB
der Leitung L2 größer als
ein zweiter Clip-Pegel CLIP2 ist, begrenzt die Clipschaltung 29 das
Biassignal BIASB auf den zweiten Clip-Pegel CLIP2.
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Die
Fehlererfassungsvorrichtung umfaßt die Komparatoren 20, 21 und
die Fehlpassungserfassungsschaltungen 22, 23 sowie
Zähler 31, 32.
Die Komparatoren 20, 21 entsprechen jeweils zweiten und
dritten Komparatormitteln, und die Fehlpassungserfassungsschaltungen 22, 23 entsprechen
jeweils ersten und zweiten Fehlpassungserfassungsmitteln.
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Der
Zähler 31 ist
mit dem Ausgang der Fehlpassungserfassungsschaltung 22 verbunden,
und die Anzahl von Hochpegel-Ausgaben von der Fehlpassungserfassungsschaltung 22 zu
zählen,
und um dann ein erstes Fehlererfassungssignal zu erzeugen, wenn
ein vorbestimmter Zählwert
erreicht worden ist. Der Zähler 32 ist
mit der Ausgabe der Fehlpassungserfassungsschaltung 22 verbunden,
um die Anzahl von Hochpegel-Ausgaben von der Fehlpassungserfassungsschaltung 23 zu
zählen,
und um dann ein zweites Fehlererfassungssignal zu erzeugen, wenn ein
vorbestimmter Zählwert
erreicht worden ist.
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Die
weitere Konfiguration des Systems gleicht der des in 1 gezeigten
herkömmlichen Kommunikationssystems.
Ferner haben die Sende/Empfangsschaltungen 32 bis 3n die gleiche Konfiguration wie die
Sende/Empfangsschaltung 31 .
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In
dem oben beschriebenen Kommunikationssystem wird, bei Ausgabe des
Sendesignals, das Signal von der nicht-invertierenden Verstärkerschaltung 13 verstärkt und
ferner von der invertierenden Verstärkerschaltung 14 invertierend
verstärkt.
Von der nicht-invertierenden Verstärkerschaltung 13 und der
invertierenden Verstärkerschaltung 14 werden dem
Filter 11 gegenphasige Sendesignale zugeführt. Der
Filter 11 wirkt als Tiefpaßfilter, der die Sendesignale
individuell passieren läßt. Ein
Ausgabe-Sendesignal von der nicht-invertierenden Verstärkerschaltung 13 passiert
den Filter 11 und wird danach als Informationssignal der Übertragungsleitung 2 zugeführt. Ein
Ausgabe-Sendesignal von der invertierenden Verstärkerschaltung 14 passiert
den Filter 11 und wird dann als Informationssignal der Übertragungsleitung 1 zugeführt.
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Andererseits
werden die Informationssignale, die durch die jeweiligen Übertragungsleitungen 1, 2 übertragen
wurden, dem Filter 11 zugeführt. Der Filter 11 wirkt
als Tiefpaßfilter
jeder dieser Informationssignale, um die Signale an die Wechselstromkopplerschaltungen 15, 16 auszugeben.
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Jede
der Wechselstromkopplerschaltungen 15, 16 extrahiert
Wechselstromkomponenten der Informationssignale und führt die
Komponenten jeweils den Biasschaltungen 17, 18 zu.
Wie in 2B gezeigt, legt die Biasschaltung 17 eine
Biasspannung oder Vorspannung an das Informationssignal A an, um
das Biassignal BIASA zu erhalten, während die Biasschaltung 18 eine
Biasspannung oder Vorspannung an das Informationssignal B anlegt,
um das Biassignal BIASB zu erhalten.
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Wenn
das Biassignal BIASA der Leitung L1 kleiner als der erste Clip-Pegel
CLIP1 ist, begrenzt die Clipschaltung 28 das Biassignal
BIASA auf den ersten Clip-Pegel CLIP1. Wenn andererseits das Biassignal
BIASB der Leitung L2 größer als
der zweite Clip-Pegel CLIP2 ist, begrenzt die Clipschaltung 29 das
Biassignal BIASB auf den zweiten Clip-Pegel CLIP2.
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Diese
Biassignale BIASA, BIASB werden dem Komparator 19 zugeführt, und
dann erfaßt
der Komparator 19 die Signale als Empfangssignal (Hauptempfangssignal)
RX0 genauso wie im herkömmlichen
System. Der Komparator 20 vergleicht das Biassignal BIASA
mit einem Schwellenwert Vth. Man erhält eine Hochpegel-Ausgabe,
wenn das Biassignal BIASA gleich oder kleiner als der Schwellenwert
Vth ist, während
man eine Niedrigpegel-Ausgabe erhält, wenn das Biassignal BIASA
größer als
der Schwellenwert Vth ist. Die Ausgabe wird der Fehlpassungserfassungsschaltung 22 als
individuelles Empfangssignal RX1 zugeführt. Im übrigen sind die Schwellenwerte
Vth der Komparatoren 20, 21 in dieser Ausführung zueinander
gleich, wobei sie aber auch unterschiedliche Werte einnehmen können.
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Die
Fehlpassungserfassungsschaltung 22 liest, in Phase mit
einem Abtasttakt jedes der Empfangssignale RX0, RX1 der Komparatoren 19, 20. Die
Fehlpassungserfassungsschaltung 22 gibt ein Niedrigpegel-Signal
aus, wenn die Pegel der gelesenen Empfangssignale RX0, RX1 miteinander übereinstimmen.
Wenn andererseits die Pegel der Empfangssignale RX0, RX1 nicht miteinander übereinstimmen,
gibt die Fehlpassungserfassungsschaltung 22 ein Hochpegel-Signal
aus, das eine Abnormalität oder
einen Fehler anzeigt. Der Abtasttakt wird entsprechend dem Empfangssignal
RX0 erzeugt. Beispielsweise wird der Abtasttakt nach einer Verzögerung mit
vorbestimmter Zeit von der ansteigenden Flanke des Empfangssignals
RX0 erzeugt.
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Der
Zähler 31 zählt die
ansteigende Flanke der Hochpegel-Ausgaben von der Fehlpassungserfassungsschaltung 22.
Wenn ein vorbestimmter Zählerwert
erreicht ist (beispielsweise 5), erzeugt der Zähler 31 ein Fehlererfassungssignal,
um anzuzeigen, daß an
der Übertragungsleitung 1 ein
Fehler aufgetreten ist.
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Ähnlich vergleicht
der Komparator 21 das Biassignal BIASB mit dem Schwellenwert
Vth. Man erhält
eine Niedrigpegel-Ausgabe, wenn das Biassignal BIASB gleich oder
kleiner als der Schwellenwert Vth ist, während man eine Hochpegel-Ausgabe
erhält,
wenn das Biassignal BIASB größer als
der Schwellenwert Vth ist. Die Ausgabe wird der Fehlpassungserfassungsschaltung 23 als
individuelles Empfangssignal RX2 zugeführt. Die Fehlpassungserfassungsschaltung 23 liest,
in Phase mit dem Abtasttakt, jedes der Empfangssignale RX0, RX2
der Komparatoren 19, 21. Die Fehlpassungserfassungsschaltung 23 gibt
ein Niedrigpegel-Signal aus, wenn die Pegel der gelesenen Empfangssignale
RX0, RX2 miteinander überstimmen.
Wenn andererseits die Pegel der Empfangssignale RX0, RX2 nicht miteinander übereinstimmen,
gibt die Fehlpassungserfassungsschaltung ein Hochpegel-Signal aus,
das eine Abnormalität
oder einen Fehler anzeigt.
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Der
Zähler 32 zählt die
ansteigende Flanke der Hochpegel-Ausgaben von der Fehlpassungserfassungsschaltung 23.
Wenn ein vorbestimmter Zählwert
erreicht wird (z.B. 5), erzeugt der Zähler 32 ein Fehlererfas sungssignal,
um anzuzeigen, daß an
der Übertragungsleitung 2 ein
Fehler aufgetreten ist.
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Man
betrachte nun den Fall, daß die Übertragungsleiten 1, 2 nicht
fehlerhaft sind und die Empfangssignale RX0, RX1, RX2, die allgemein
die gleiche Wellenform gemäß den 4A bis 4C haben,
normal erfaßt
werden. In diesem Fall werden die Ausgangspegel der Fehlpassungserfassungsschaltung 22, 23 auf
niedrigen Pegel gehalten. Demzufolge bleibt der Zählwert der
Zähler 31, 32 gleich
dem Anfangswert (0), wie in den 4F und 4G gezeigt.
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Wenn
jedoch ein Bruch oder ein Kurzschluß an der Übertragungsleitung 1 stattgefunden
hat, so daß das
Biassignal BIASA größer als
der Schwellenwert Vth wird, gibt der Komparator 20 ein
Niedrigpegel-Signal aus, oder das Empfangssignal RX1, wie in 5B gezeigt.
Wenn die Übertragungsleitung 2 richtig
arbeitet, dann erfassen die Komparatoren 19, 20 die
Empfangssignale RX0, RX2 so wie in den 5A bis 5C gezeigt.
Da das Empfangssignal RX0 und das Empfangssignal RX1 in der Wellenform nicht
miteinander übereinstimmen,
erzeugt die Fehlpassungserfassungsschaltung 22 eine Hochpegel-Ausgabe,
wie in 5D gezeigt, wenn eine Inkonsistenz
auftritt oder das Empfangssignal RX0 auf hohem Pegel ist. Da das
Empfangssignal RX0 und das Empfangssignal RX2 in der Wellenform
miteinander übereinstimmen,
wird der Ausgangspegel der Fehlpassungserfassungsschaltung 23 auf
niedrigem Pegel gehalten, wie in 5E gezeigt.
Der Zähler 31 zählt die
Hochpegel-Impulse der Fehlpassungserfassungsschaltung 22,
und der Zählwert
wird bei jedem Hochpegel-Impuls erhöht, wie in 5F gezeigt. Wenn
der vorbestimmte Zählwert
des Zählers 31 überschritten
ist, wird ein Hochpegel-Fehlererfassungssignal erzeugt, wie in 5G gezeigt.
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Im übrigen werden
die Zähler 31, 32 rückgesetzt,
wenn sie über
eine vorbestimmte Zeit von den Fehlpassungserfassungsschaltungen 22, 23 keine Hochpegel-Signale
erhalten.
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6 zeigt
eine andere Ausführung
der Erfindung. Das in 6 gezeigte Kommunikationssystem
ist, anstelle der Zähler 31, 32 von 3,
mit Frequenz-Spannungswandlern bzw. F/V-Wandlern 33, 34 sowie
Komparatoren 35, 36 versehen. Der F/V-Wandler 33 ist
mit dem Ausgang der Fehlpassungserfassungsschaltung 22 verbunden.
Wenn nacheinander von der Fehlpassungserfassungsschaltung Hochpegel-Impulse
ausgegeben werden, erzeugt der F/V-Wandler 33 eine Spannung
entsprechend der Erzeugungsfrequenz der Impulse. Der Komparator 35 vergleicht
die Ausgangsspannung des F/V-Wandlers 33 mit einer vorbestimmten
Spannung Vref (entsprechend einem vorbestimmten Wert) und erzeugt
ein Fehlererfassungssignal, wenn die Ausgangsspannung des F/V-Wandlers 33 eine
vorbestimmte Spannung Vref überschritten
hat. Änhlich ist
der F/V-Wandler 34 mit dem Ausgang der Fehlpassungserfassungsschaltung 23 verbunden.
Wenn von der Fehlpassungserfassungsschaltung 23 nacheinander
Hochpegel-Impulse erzeugt werden, erzeugt der F/V-Wandler 34 eine
Spannung entsprechend der Erzeugungsfrequenz der Impulse. Der Komparator 36 vergleicht
die Ausgangsspannung des F/V-Wandler 34 mit der vorbestimmten
Spannung Vref und erzeugt ein Fehlererfassungssignal, wenn die Ausgangsspannung
des F/V-Wandlers 34 die vorbestimmte Spannung Vref überschritten
hat.
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Man
betrachte nun den Fall, daß die Übertragungsleitungen 1, 2 nicht
fehlerhaft sind und die Empfangssignale RX0, RX1, die allgemein
die gleiche Wellenform haben wie in den 4A und 4B,
normal erfaßt
werden. In diesem Fall wird der Ausgangspegel der Fehlpassungserfassungsschaltung 22 auf
niedrigen Pegel gehalten, so daß die
Ausgangsspannung des F/V-Wandlers 33 0 V wird. Andererseits
erzeugt die Fehlpassungserfassungsschaltung 22 Hochpegel-Impulse,
wie in 5D gezeigt, wenn ein Bruch oder
ein Kurzschluß an
der Übertragungsleitung 1 stattgefunden
hat und die Empfangssignale RX0, RX1 nicht miteinander übereinstimmen,
wie in den 5A und 5B gezeigt.
Daher nimmt die Ausgangsspannung des F/V-Wandlers 33 entsprechend
der Erzeugungsfrequenz der Hochpegel-Impulse zu. Die Beziehung zwischen
der Eingangsfrequenz und der Ausgangsspannung des F/V-Wandlers 33 ist
in 7 gezeigt. Der Komparator 35 erzeugt
ein Fehlererfassungssignal, wenn die Erzeugungsfrequenz von Hochpegel-Impulsen
zugenommen hat, so daß die
Ausgangsspannung des F/V-Wandlers 33 die vorbestimmte Spannung
Vref überschreitet.
Der F/V-Wandler 34 und der Komparator 36 arbeiten
genauso im Falle der Übertragungsleitung 1,
um einen Fehler in der Übertragungsleitung 2 zu
erfassen.
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Da
wie oben beschrieben bei der Erfindung ein Hauptempfangssignal und
ein erstes individuelles Empfangssignal allgemein die gleiche Wellenform haben,
wenn kein Fehler in einer der zwei Übertragungsleitungen vorliegt,
wird, wenn eine Fehlpassung zwischen dem Hauptempfangssignal und
dem ersten individuellen Empfangssignal aufgetreten ist, ein erstes
Fehlpassungserfassungssignal erzeugt und mit einer vorbestimmten
Zeitgebung bestimmt. Dann wird ein erstes Fehlererfassungssignal,
welches das Auftreten eines Fehlers in der einen Übertragungsleitung
anzeigt, entsprechend der Häufigkeit bzw.
Frequenz des Auftretens des ersten Fehlpassungserfassungssignals
erzeugt. Andererseits wird ein zweites Fehlpassungserfassungssignal
erzeugt, wenn eine Fehlpassung zwischen dem Hauptempfangssignal
und einem zweiten individuellen Empfangssignal aufgetreten ist mit
einer vorbestimmten Zeitgebung bestimmt wird, da das Hauptempfangssignal
und das zweite individuelle Empfangssignal allgemein die gleiche
Wellenform haben, wenn an der anderen der beiden Übertragungsleitungen
kein Fehler aufgetreten ist. Dann wird ein zweites Fehlererfassungssignal,
welches das Auftreten eines Fehlers in der anderen Übertragungsleitung
entsprechend der Frequenz des Auftretens des zweiten Fehlpassungserfassungssignals erzeugt.
Auch wenn daher ein Fehlpassungserfassungssignal zwischen dem Hauptempfangssignal
und dem ersten oder zweiten individuellen Empfangssignal aufgrund
einer Rauschstörung
einmal erfaßt
wird, wird nicht sofort ein Fehlererfassungssignal erzeugt. Daher
läßt sich korrekt
bewerten, daß ein
Fehler, der den Sendeempfangsbetrieb mit Sicherheit beeinträchtigt,
in der zweiadrigen Übertragungsleitung
aufgetreten ist.
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Die
Erfindung betrifft eine in einem Kommunikationssystem zu verwendende
Fehlererfassungsvorrichtung, die korrekt bewerten kann, daß in zweiadrigen Übertragungsleitungen 1, 2 ein
Fehler aufgetreten ist, der den Sendeempfangsbetrieb mit Sicherheit
beeinträchtigt.
Die Fehlererfassungsvorrichtung vergleicht Größen zwischen Pegeln von Informationssignalen,
die durch jede der beiden Übertragungsleitungen 1, 2 eingegeben
wurden, um einen resultierenden Wert als Hauptempfangssignal RX0 zu
erhalten; vergleicht Größen zwischen
einem Pegel von Informationssignalen, die durch jede der beiden Übertragungsleitungen 1, 2 eingegeben
werden, und einem ersten oder einem zweiten Schwellenwert Vth, um
einen resultierenden Wert als erstes oder zweites individuelles
Empfangssignal RX1, RX2 zu erhalten; bestimmt eine Fehlpassung zwischen
dem Hauptempfangssignal RX0 und dem ersten individuellen Empfangssignal
RX1 mit einer vorbestimmten Zeitgebung und erzeugt ein erstes Fehlpassungserfassungssignal,
wenn die Fehlpassung aufgetreten ist; erzeugt ein erstes Fehlpassungssignal,
welches angibt, daß in
einer der beiden Übertragungsleitungen 1, 2 ein
Fehler aufgetreten ist, entsprechend einer Häufigkeit oder Frequenz des
Auftretens des ersten Fehlpassungserfassungssignals; Bestimmt eine Fehlpassung
zwischen dem Haupterfassungssignal RX0 und dem zweiten individuellen
Empfangssignal RX2 mit der vorbestimmten Zeitgebung und erzeugt ein
zweites Fehlpassungserfassungssignal, wenn die Fehlpassung aufgetreten
ist; und erzeugt ein zweites Fehlpassungserfassungssignal, welches
einen Fehler in der anderen der beiden Übertragungsleitungen anzeigt, entsprechend
einer Häufigkeit
oder Frequenz des Auftretens des zweiten Fehlpassungserfassungssignals.