DE19814179A1 - Logische Vor- und Nachstellschaltung - Google Patents
Logische Vor- und NachstellschaltungInfo
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- G04G3/022—Circuits for deriving low frequency timing pulses from pulses of higher frequency the desired number of pulses per unit of time being obtained by adding to or substracting from a pulse train one or more pulses
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Description
Die Erfindung betrifft eine logische Vor- bzw. Nachstellschaltung zur
zeitgenauen Feinabstimmung sowie eine elektronische Einrichtung,
insbesondere einen elektronischen Zeitgeber, der die elektronische Vor- und
Nachstellschaltung zur Erhöhung der Zeitgenauigkeit verwendet.
Eine herkömmliche Schaltung gemäß Fig. 9 wird dazu verwendet, um eine
logische Vor- bzw. Nachstellung in der Einheit einer Periode eines Frequenz
teilertaktes vorzunehmen, um die Abweichung einer Oszillatorfrequenz zu
kompensieren, welche sich z. B. aus Herstellungstoleranzen ergibt. Diese
logische Vor- und Nachstellfunktion wird nachfolgend anhand der Fig. 9 sowie
mit der in Fig. 10 gezeigten tabellarischen Zeitübersicht erklärt. Ein
Referenztakt a von einer Quarzoszillatorschaltung 501 wird einer Frequenz
teilerschaltung zugeführt, die aus T-Flip-Flops 502 bis 509 (nachfolgend mit
TFF bezeichnet) besteht und eine fortlaufende Frequenzteilung bewirkt. Wenn
kein logischer Vor- oder Nachstellbetrieb ausgeführt wird, ergibt sich eine
genaue Halbfrequenzteilung in dem Taktabschnitt A bis B der Fig. 10. Die
Anschlüsse 511 bis 514 eines IC sind mit Leitungen verbunden, die logische
Vor- und Nachstelldatensignale D1 bis D4 führen, die sich an angeschlossenen
Widerständen aufbauen. Oder-Gatter 521 bis 524 werden einerseits an einem
VCWX-Eingangssignal beaufschlagt, das die Funktion eines logischen Vor- und
Nachstellsteuersignals hat, wogegen der andere Eingang der Oder-Gatter mit
den logischen Vor- und Nachstelldatensignalen D1 bis D4 beaufschlagt ist.
Ausgangsseitig sind die Gatter mit dem Setzeingang SX der TFF 503 bis 506
verbunden.
Obwohl der logische Vor- bzw. Nachstellbetrieb überlicherweise innerhalb
einer Periode von 10 Sekunden ausgeführt wird, wird im vorliegenden Fall ein
L-Niveau eines Impulssignals VCWX synchron mit dem Anstieg am Ausgang Q
des TFF 507 zum Zeitpunkt B gemäß Fig. 10 erzeugt. Das Impulssignal VCWX
hat eine Impulsbreite von einer halben Periode des Referenztaktes. Ein
vorgegebener TFF aus den TFF 502 bis 506 wird durch den L-Niveauimpuls
VCWX zwangsweise voreingestellt, wodurch eine vorgegebene logische Vor- bzw.
Nachstellung ausgeführt wird. Wenn z. B. die IC-Anschlüsse 512 bis 514
infolge eines in eine Leiterplatte eingeschnittenen Musters offen sind, und der
IC-Anschluß 511 im Leiterplattenmuster an VSS angeschlossen ist, nehmen
die logischen Vor- und Nachstelldatensignale D2 bis D4 das H-Niveau und D1
das L-Niveau an. Synchron mit dem Steuersignal VCWX werden Ausgangs
signale c, d, e und f der Oder-Gatter 521 bis 524 mit entsprechenden Ausgangs
niveaus L, H, H und H abgegeben. Entsprechend wird das L-Niveauimpuls
signal an den Setzeingang X des TFF 503 angelegt, wodurch der Ausgang Q
des TFF 503 zwangsweise auf H-Niveau zum Zeitpunkt B angehoben wird. Da
der frequenzgeteilte Takt des TFF 502 nachfolgend an den TFF 503 angelegt
wird, ergibt sich am Ausgang Q des TFF 503 zum Zeitpunkt C gemäß Fig. 10
ein ansteigendes Signal, worauffolgend die übliche Halbfrequenzteilung
durchgeführt wird.
Durch diesen Funktionsablauf wird ein L-Niveauabschnitt am Q-Ausgang des
TFF 503 ausgelassen, d. h. eine Zeitperiode des Frequenzteilertaktes des TFF
502 wird unterdrückt. Wenn man den Zeitpunkt des Anstiegs des Ausgangs
signals am Ausgang Q des TFF 506 für die Betrachtung heranzieht, ergibt sich
ein Anstieg des Taktes zum Zeitpunkt D gemäß Fig. 10, der ursprünglich zum
Zeitpunkt E gemäß Fig. 10 erfolgen würde. Daraus leitet sich eine Vorstellung
um eine Periode des Ausgangssignals Q am TFF 502 ab.
Es ist bekannt, Vor- und Nachstellungen durch geeignete Einwirkungen auf
den Zustand der Frequenzteilerschaltung zu bestimmten Taktzeiten
auszuführen.
Bei herkömmlichen logischen Vor- und Nachstellverfahren wird der Betrag der
Verstellung durch Ausführung eines Schnittmusters einer Leiterplatte
bestimmt, welche beim Ausliefern mit Signallinien präpariert wird, die als
logische Vor- und Nachstelldatensignale dienen.
Wenn deshalb für eine zweite Temperaturcharakteristik für eine Quarzrate der
Betrag der Verstellung abgestimmt werden soll, ist es notwendig
Abstimmeinrichtungen für die Verstellung entsprechend der Temperatur
änderung im IC vorzusehen. Es bestehen jedoch Unterschiede bei der
Herstellung von Halbleitern für den Fall, daß ein IC zur Feststellung der
Temperaturänderung und ein IC mit einer Logikschaltung hergestellt werden
soll, so daß eine Anpassung des Halbleiterherstellungsverfahrens notwendig
ist, was erhöhte Kosten und längere Entwicklungszeiten verursacht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine logische Vor- bzw. Nachstell
schaltung zu schaffen, für welche die Kosten erheblich reduziert werden
können, indem ein optimales Herstellungsverfahren für beide IC gefunden
wird, wobei der eine IC zur Feststellung von Änderungen der Umwelt
atmosphäre, wie z. B. der Temperatur mit einem Verfahren möglich ist, das
von dem Herstellungsverfahren des Logik-IC verschieden ist, in dem der
Temperaturkorrektur-Datengenerator von den Temperaturkorrektur-
Dateneingangsvorrichtungen getrennt werden kann.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung soll eine logische Vor- und
Nachstellschaltung schaffen, die entsprechend der oben erläuterten Weise
funktioniert, wobei der Temperaturkorrektur-Datengenerator durch einen
Korrektur-Datengenerator für Positionsdifferenzen ersetzt werden soll, oder
bei dem sogar der Korrekturdatengenerator für die Positionsdifferenzen zu
dem Temperaturkorrektur-Datengenerator addiert wird.
Ferner soll die Erfindung Maßnahmen schaffen, damit eine logische Vor- und
Nachstellschaltung für eine gewöhnliche Vor- bzw. Nachstellfunktion zur
Verfügung steht, wenn die Temperaturkorrektur-Dateneingangsvorrichtungen
nicht verwendet werden.
Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der
nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit
den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 das Schaltbild einer Temperaturkorrektur-Datenempfangsschaltung
gemäß der Erfindung;
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Temperaturkorrektur-Datengenerators
gemäß der Erfindung;
Fig. 4 ein Schaltbild einer Ausführungsform des Temperaturkorrektur-
Datengenerators gemäß der Erfindung;
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm für den Betrieb des Temperaturkorrektur-
Datengenerators gemäß der Erfindung;
Fig. 6 ein Diagramm für die Temperaturkorrektur-Daten R, für welche die
Temperaturdaten n + 0,5 quadriert und digitalisiert sind;
Fig. 7 ein Ablaufdiagramm für den Empfangsbetrieb der Temperatur
korrektur-Datenempfangsschaltung gemäß der Erfindung;
Fig. 8 ein Ablaufdiagramm für den Vor- und Nachstellbetrieb durch die
Temperaturkorrektur-Datenempfangsschaltung;
Fig. 9 ein Schaltbild einer herkömmlichen logischen Vor- und Nachstell
schaltung;
Fig. 10 ein Ablaufdiagramm für den logischen Vor- und Nachstellbetrieb mit
Hilfe einer konventionellen logischen Vor- und Nachstellschaltung.
In Fig. 1 ist ein Oszillator 1 dargestellt mit einer Quarzschaltung, welche einen
Referenztakt ausgangsseitig zur Verführung stellt, der einen Frequenzteiler 2
ansteuert, um die Frequenz des Referenztaktes sequentiell in halbe
Frequenzen zu unterteilen. Ein Temperaturkorrektur-Datengenerator 3 stellt
eine Temperatur fest, errechnet daraus die logischen Daten für eine Vor- oder
Nachstellung gemäß der Temperaturänderung und stellt ausgangsseitig
logische Vor- bzw. Nachstelldaten für jede vorgegebene Periode zur Verfügung.
Temperaturkorrektur-Dateneingabevorrichtungen 4 empfangen diese
Stelldaten vom Temperaturkorrektur-Datengenerator 3 und steuern die
logische Vor- und Nachstellschaltung 5 an. Diese logische Vor- und
Nachstellschaltung 5 betreibt einen Zustand des Frequenzteilers 2 für jede
vorgegebene Periode auf der Basis des logischen Vor- und Nachstell
datensatzes, um die Periode des frequenzgeteilten Ausgangssignals des
Frequenzteilers 2 so zu steuern, daß sie mit der gewünschten Periode
übereinstimmt. Aufgrund dieser Temperaturkorrektur-Dateneingabe
vorrichtung 4 wird es möglich, den Temperaturkorrektur-Datengenerator 3 zu
separieren, der in herkömmlicher Weise inkorporiert ist.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung erläutert:
Der Oszillator 1 gemäß Fig. 1 besteht aus einem Quarzoszillator, der einen Referenztakt ausgangsseitig zur Verfügung stellt und damit einen Frequenzteiler 2 ansteuert, der entsprechend die Referenzfrequenz in eine halbe Frequenz unterteilt. Der Temperaturkorrektur-Datengenerator 3 stellt eine Temperatur fest und errechnet daraus für die Temperaturänderung die Vor- bzw. Nachstelldaten, welche für jede vorgegebene Periode ausgangsseitig zur Verfügung gestellt werden. Die Temperaturkorrektur-Dateneingabe vorrichtung 4 empfängt diese Daten vom Generator 3 und liefert logische Verstelldaten an die logische Vor- bzw. Nachstellschaltung 5. Aufgrund dieser Temperaturkorrektur-Dateneingabenvorrichtung 4 wird es möglich, den in herkömmlicher Weise inkorporierten Generator als separaten Temperatur korrektur-Datengenerator zu verwirklichen. Die logische Vor- und Nachstellschaltung 5 arbeitet auf den Frequenzteiler 2 zu jeder vorgegebenen Periode auf der Basis eines logischen Verstelldatensatzes, um eine Periode des Frequenzausgangssignals des Frequenzteilers 2 so zu steuern, daß sie mit der gewünschten Periode zusammenfällt. Auch verursacht diese durch die Anzeigensteuerung 6 ein Ausgangssignal zur Steuerung der Anzeige 7, welche einen Zeiger oder eine optische Anzeigeeinheit, z. B. in Form einer Flüssigkristallanzeige oder einer lichtemittierenden Diode umfaßt, um diese Anzeigen auf der Basis eines Zeitreferenzsignals anzusteuern, wobei das frequenzgeteilte Ausgangssignal des Frequenzteilers Verwendung findet. Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, eine elektronische Einrichtung, wie z. B. eine elektronische Uhr, durch die logische Schaltung bezüglich ihrer Zeitinformation oder den Zeitablauf exakt einzustellen.
Der Oszillator 1 gemäß Fig. 1 besteht aus einem Quarzoszillator, der einen Referenztakt ausgangsseitig zur Verfügung stellt und damit einen Frequenzteiler 2 ansteuert, der entsprechend die Referenzfrequenz in eine halbe Frequenz unterteilt. Der Temperaturkorrektur-Datengenerator 3 stellt eine Temperatur fest und errechnet daraus für die Temperaturänderung die Vor- bzw. Nachstelldaten, welche für jede vorgegebene Periode ausgangsseitig zur Verfügung gestellt werden. Die Temperaturkorrektur-Dateneingabe vorrichtung 4 empfängt diese Daten vom Generator 3 und liefert logische Verstelldaten an die logische Vor- bzw. Nachstellschaltung 5. Aufgrund dieser Temperaturkorrektur-Dateneingabenvorrichtung 4 wird es möglich, den in herkömmlicher Weise inkorporierten Generator als separaten Temperatur korrektur-Datengenerator zu verwirklichen. Die logische Vor- und Nachstellschaltung 5 arbeitet auf den Frequenzteiler 2 zu jeder vorgegebenen Periode auf der Basis eines logischen Verstelldatensatzes, um eine Periode des Frequenzausgangssignals des Frequenzteilers 2 so zu steuern, daß sie mit der gewünschten Periode zusammenfällt. Auch verursacht diese durch die Anzeigensteuerung 6 ein Ausgangssignal zur Steuerung der Anzeige 7, welche einen Zeiger oder eine optische Anzeigeeinheit, z. B. in Form einer Flüssigkristallanzeige oder einer lichtemittierenden Diode umfaßt, um diese Anzeigen auf der Basis eines Zeitreferenzsignals anzusteuern, wobei das frequenzgeteilte Ausgangssignal des Frequenzteilers Verwendung findet. Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, eine elektronische Einrichtung, wie z. B. eine elektronische Uhr, durch die logische Schaltung bezüglich ihrer Zeitinformation oder den Zeitablauf exakt einzustellen.
Gemäß Fig. 2 liefert der Quarzoszillator 201 einen Referenztakt. In der
vorliegenden Ausführungsform hat der Referenztakt eine Frequenz von 32
kHz. Ein Frequenzteiler 299 besteht aus acht Stufen eines T-Flip-Flops TFF
202 bis 209. Obwohl nach dem TFF 209 üblicherweise weitere TFF vorgesehen
sind, um ein Steuersignal für die Treiberschaltung der Anzeige zu
synthetisieren, sind diese in der vorliegenden Darstellung nicht gezeigt. Eine
Temperaturmeßschaltung 295 empfängt die frequenzgeteilten Ausgangssignale
des Frequenzteilers 299 von der letzten Stufe des TFF 209 als
Eingangssignale, um ausgangsseitig ein Steuersignal CE an den Anschluß 250
abzugeben, mit welchem der als Temperaturkorrektur-Datengenerator
wirksame IC verbunden ist. Ein Und-Gatter 252 empfängt ein Ausgangssignal
2kQ vom TFF 205 und ferner das Ausgangssignal CE von der Temperaturmeß
schaltung 295 und liefert ausgangsseitig einen Referenztakt CLK an den
Anschluß 251.
Eine Vor- und Nachstelldateneingangsschaltung 229 wird am Anschluß 212
mit einem Vor- und Nachstelldatensignal SDATA von dem Temperatur
korrektur-Datengenerator IC beaufschlagt und ferner liegt ein
Synchronisationssignal SCK am Anschluß 211 an, der mit einem Gatter
verbunden ist, das gleichzeitig von einem Steuersignal RD beaufschlagt wird,
das vom Frequenzteiler 299 synthetisiert ist. Wenn dieses Signal RD auf einem
H-Niveau liegt, empfängt die Schaltung synchron das SDATA-Signal und das
SCK-Signal und gibt ausgangsseitig die logischen Vor- und Nachstell
datenempfangssignale DB1 bis DB10 ab. Im Schaltkreis 297 sind Anschlüsse
221 bis 230 vorgesehen, über welche Eingangssignale vom IC angelegt werden
können. Diese Eingangssignale bauen sich an Widerständen innerhalb des IC
auf und liefern die logischen Vor- und Nachstellsignale DA1 bis DA10. Diese
Schaltung 297 liefert für die logischen Vor- und Nachstelldatensignale DA1 bis
DA10 ein L-Niveau, wenn die Anschlüsse 211 bis 225 des IC an VSS liegen und
ein H-Niveau, wenn die daran angeschlossenen Widerstände in offener
Schaltung betrieben werden. Ein Frequenzteiler 296 wird von den Eingangs
signalen DB1 bis DB10 beaufschlagt, die von der Vor- und Nachstelldatenein
gangsschaltung 298 empfangen werden. Ferner liegen an dieser Schaltung 296
Steuersignale VCWA, VCWB, VCWC und VCWD und die synthetisierten
Signale DA1 bis DA10 von dem Anschlußschaltkreis 297 sowie das Ausgangs
signal des Frequenzteilers 299. Der Frequenzteiler 296 liefert ausgangsseitig
Betriebssignale S16KX, S8KX, S4KX, S2KX, S1KX für die Voreinstellung der
TFF 202 bis 206 in dem Frequenzteiler 299, u.z. synchron mit dem VCWA,
VCWB, VCWC Signal, wenn eines oder mehrere der Signale DA1 bis DA10
sowie DB1 bis DB10 ein H-Niveau haben.
In Fig. 3 ist ein Blockdiagramm des Temperaturkorrektur-Datengenerators 3
dargestellt, wogegen Fig. 4 die spezielle Schaltung für die Blöcke 308, 309, 310,
311 und 312 zeigt. Fig. 5 stellt ein Ablaufdiagramm für die Erläuterung der
Funktionsweise dar.
An dem Und-Gatter 301 liegt das Steuersignal CE von dem Tempteratur
korrektur-Datengenerator IC und der Referenztakt CLK, der von der
Temperaturmeßschaltung 295 gemäß Fig. 2 zugeführt wird. Das Und-Gatter
301 gibt ein Ausgangstaktsignal CLK an den Frequenzteiler 302 ab, wenn das
Kontrollsignal CE auf dem H-Niveau liegt.
Ein thermosensitiver Oszillator 304 wirkt als Temperaturdetektorschaltung
und gibt ausgangsseitig ein Frequenzsignal fs in linearer Abhängigkeit von der
Temperaturänderung ab.
Dieses Ausgangssignals des thermosensitiven Oszillators 304 wird an ein
Gatter 307 angelegt, das an seinem anderen Eingang mit dem Ausgangssignal
eines Gate-Signalgenerators 306 beaufschlagt ist.
Dieses von dem Gate-Signalgenerator 306 abgegebene Gate-Signal W hat eine
Signalbreite, die in Abhängigkeit vom Inklinationswert A einer Inklinitations
abstimmschaltung 305 variiert wird. Das Ausgangssignal des thermosensitiven
Oszillators 304 wird zu einem Temperaturdigitalisierzähler 309 übertragen,
wenn das Ausgangssignal des Gate-Signalgenerators 306 auf dem H-Niveau
liegt.
Der Temperaturdigitalisierzähler 309 geht von einem Anfangswert aus, der
durch einen Offsetwert B der Abweichungsausgleichsschaltung 308 bestimmt
ist. In Abhängigkeit davon kann die numerische Information m im
Temperaturdigitalisierzähler 309 durch die folgende Gleichung beschrieben
werden:
m = A×τ×fs+B-2L×j
In dieser Gleichung sind:
Σ die Zeiteinheit des von dem Gate-signalgenerator 306 ausgangsseitig zur Verfügung gestellten Gate-signals,
L die Anzahl Bits des Temperaturdigitalisierzählers 309,
fs die Ausgangsfrequenz des thermosensitiven Generators 304,
j die Anzahl der Überläufe,
m eine Zahl zwischen 0 und 1023, vorausgesetzt, daß die Zahl der Bits des Temperaturdigitalisierzählers 309 auf 10 Bit festgelegt ist.
Σ die Zeiteinheit des von dem Gate-signalgenerator 306 ausgangsseitig zur Verfügung gestellten Gate-signals,
L die Anzahl Bits des Temperaturdigitalisierzählers 309,
fs die Ausgangsfrequenz des thermosensitiven Generators 304,
j die Anzahl der Überläufe,
m eine Zahl zwischen 0 und 1023, vorausgesetzt, daß die Zahl der Bits des Temperaturdigitalisierzählers 309 auf 10 Bit festgelegt ist.
Im Betrieb wird A und B so eingestellt, daß ein mittlerer Wert von 512 für m
bei einer Temperatur für den Null-Temperaturkoeffizient (nachfolgend Tp
bezeichnet) für einen Quarzoszillator in der Oszillatorschaltung 201 gegeben
ist.
Um m symmetrische bei hohen und niedrigen Temperaturen um den
Zentrumswert Tp variieren zu lassen, wird das Ausgangssignal m des
Temperaturdigitalisierzählers 309 in einer Umkehrschaltung 310 invertiert,
um die Temperaturdaten n zu erzeugen.
Diese Temperaturdaten n sind eine Information, die die Abweichung der
Temperatur von dem zentralen Temperaturkoeffizientenwert Tp für die Null-
Temperatur des Oszillators 201 gemäß Fig. 2 repräsentiert. Die Temperatur
kompensationsdaten R können durch quadrieren des Wertes n und
multiplizieren mit einem bestimmten Koeffizienten K errechnet werden.
Zur Berechnung von R wird der um 0,5 durch Addition vergrößerte Datenwert
n quadriert, um eine ganze Zahl zu erhalten. Diese Maßnahme ist in Fig. 6
dargestellt.
Der Vor- und Nachstelldatengenerator ist mit einem ROM konfiguriert mit
einer 9-Bit Adresse und 10-Bit Daten, so daß die errechneten Kompensations
daten R als Daten speicherbar sind und als 9-Bit Temperaturdaten n, welche
von der Umkehrschaltung 310 geliefert werden, eingegeben werden, um
ausgangsseitig die 10-Bit Kompensationsdaten R zu liefern.
Der Wert des Koeffizienten K bestimmt sich aus der Vor- bzw.
Nachstellauflösung, einem zweiten Temperaturkoeffizienten des Quarzoszil
lators und einem Temperaturkoeffizient des thermosensitiven Oszillators,
wofür in der vorliegenden Ausführungsform sich der Wert 1/256 ergibt.
Da der Vor- und Nachstelldatengenerator 311 eine Schaltung ist, um
ausgangsseitig die Temperaturkompensationsdaten R für die zweite
Temperaturcharakteristik des Quarzoszillators von den Temperaturdaten n zu
liefern, kann sie unter Verwendung einer Quadraturschaltung aufgebaut sein,
die die Temperaturkompensationsdaten R durch Kalkulation von den
Temperaturdaten n ermittelt.
Eine Übertragungsschaltung für die Vor- und Nachstelldaten wird von den
Temperaturkompensationsdaten R, welche vom Generator für die Vor- und
Nachstelldaten 311 geliefert werden, beaufschlagt und liefert ausgangsseitig in
Serienanordnung Vor- und Nachstelldatensignale SDATA entsprechend dem
Synchronisationssignal SCK der Steuerschaltung 303.
Die in Fig. 4 dargestellte Abweichungsausgleichsschaltung 308 liefert
ausgangsseitig den Offsetwert B. Dieser Offsetwert B besteht aus 10 Bits und
kann den Wert von 0 bis 1023 annehmen.
Der Temperaturdigitalisierzähler 309 ist aus einem Zähler mit 10 TFFs und 10
Und-Gattern zur Einstellung des Offsetwertes im Zähler aufgebaut. Jedes
Und-Gatter wird mit einem Eingangssignal von der Abweichungsausgleichs
schaltung 308 beaufschlagt, sowie einem Ausgangssignal RD1 von der Steuer
schaltung 303 und überträgt die Ausgangssignale von der Abweichungs
ausgleichsschaltung 308 an die TFF, wenn das Signal RD1 ein H-Niveau hat.
Damit ist der Offsetwert B in den Zähler eingegeben. An dem Temperatur
digitalisierzähler 309 wirkt ferner ein Eingangssignal fck vom Gatter 307
gemäß Fig. 3, welches veranlaßt, daß jeder TFF ein Ausgangssignal an die
Umkehrschaltung 310 liefert.
Die Umkehrschaltung 310 besteht aus neun Selektierschaltungen 402, wobei
jede Selektierschaltung aus zwei Übertragungsgattern aufgebaut ist. Die
Umkehrschaltung 310 wird vom Temperaturdigitalisierzähler 309 mit
Eingangssignalen beaufschlagt, die als 9-Bit Ausgangssignale niederer
Ordnung von den TFF zur Verfügung gestellt werden. Ausgangsseitig liefert
der Zähler 309 invertierte Ausgangssignale und selektiert somit oder invertiert
die Signale von dem Temperaturdigitalisierzähler 309 in ein Bit-Signal
höchster Ordnung, um es als Temperaturdatensignal n an den Generator für
die Vor- und Nachstelldaten 311 anzulegen.
Dieser Generator für die Vor- und Nachstelldaten ist mit einer 9-Bit Adresse
und einem 10-Bit Daten-ROM konfiguriert, um die errechneten Temperatur
kompensationsdaten R zu speichern. Er nimmt eingangsseitig die 9-Bit
Temperaturdaten n auf, um ausgangsseitig die 10-Bit Temperaturkompensa
tionsdaten R zur Verfügung zu stellen.
Die Übertragungsschaltung für die Vor- und Nachstelldaten 312 besteht aus
einem Schieberegister mit 10 DFF und 10 Und-Gattern, um die
Transmissionsdaten in das Schieberegister einzuspeisen. Das 10-Bit
Ausgangssignal des Generators für die Vor- und Nachstelldaten 311 wird an
jedes Und-Gatter angelegt, während das Ausgangssignal RD2 der Steuer
schaltung 303 an dem anderen Eingang des Und-Gatters liegt. Ausgangsseitig
liefert jedes Und-Gatter Vor- und Nachstelldaten vom Generator 311 für
denjenigen Abschnitt, in welchem das Signal RD2 ein H-Niveau hat, wodurch
das Schieberegister gesetzt wird. Das Schieberegister der Übertragungs
schaltung 312 wird vom Ausgangssignal SCKY der Steuerschaltung 303
beaufschlagt und liefert seriell Vor- und Nachstelldaten als Ausgangssignal
SDATA synchron mit dem Anstieg des Taktimpulses. Das Signal SCKX wird
von einer Inversionsstufe 401 invertiert und als Synchronsignal SCK des
seriellen Ausgangssignals SDATA der Vor- und Nachstelldaten zur Verfügung
gestellt.
Nachfolgend wird der Temperaturkorrektur-Datengenerator 3 anhand des
Ablaufdiagrammes gemäß Fig. 5 erläutert.
Wenn es Zeit für eine Temperaturmessung ist, nimmt das Ausgangssignal CE
der Temperaturmeßschaltung 295 das H-Niveau an und gleichzeitig wird ein 2-
kHz Taktsignal CLK angelegt. Unmittelbar nachdem das Signal CE das H-Ni
veau angenommen hat, gibt die Steuerschaltung 303 das Signal RST ab, um
den Temperaturdigitalisierzähler 309 und die Übertragungsschaltung für die
Vor- bzw. Nachstelldaten 312 zu initialisieren. Unmittelbar bevor der
Frequenzteiler 302 in ein 1-Hz Ausgangssignal 1Q fällt, liefert die
Steuerschaltung 303 gemäß Fig. 3 das Signal RD1, um einen Inklinations
abstimmwert A und den Offsetwert B einzustellen. Danach beim Abfallen auf
das Signal 1Q gibt die Steuerschaltung 303 das Betriebssignal TON an den
thermosensitiven Oszillator 304 ab, der ausgangsseitig die Signalfrequenz fs
zur Verfügung stellt, die linear gegen die Temperatur schwankt. Beim
nächsten Anstieg des Signals 1Q liefert der Gate-Signalgenerator 306 ein Gate-
Signal W entsprechend dem Inklinationsabweichungswert A. Für den
Abschnitt in welchem das Gate-Signal W das H-Niveau annimmt, wird die
Ausgangssignalfrequenz fs des thermosensitiven Oszillators 304 an den
Temperaturdigitalisierzähler 309 angelegt. Beim Abfall des Signals 1Q fällt
auch das Gate-Signal W ab, so daß das Taktsignal für den Temperaturdigitali
sierzähler 309 zu Ende ist und zur gleichen Zeit das Betriebssignal TON des
thermosensitiven Oszillators 304 ebenfalls abfällt. Danach liefert die
Steuerschaltung 303 ein neues Ausgangssignal RD2 und setzt die
Übertragungsschaltung für die Vor- und Nachstelldaten 312 aufgrund der Vor-
und Nachstelldaten von dem Generator 311. Danach gibt die Steuerschaltung
303 einen Taktimpuls für das Signal SCKX, um das Schieberegister der
Übertragungsschaltung für die Vor- und Nachstelldaten in Betrieb zu setzen
und ausgangsseitig seriell die Vor- und Nachstelldaten SDATA und das
Synchronisierungssignal SCK abzugeben.
In Fig. 7 ist ein Ablaufdiagramm für den Empfangsbetrieb für die logischen
Vor- und Nachstelldaten gezeigt.
Von dem Temperaturkorrekturdaten-Generator IC wird das Vor- und
Nachstelldatensignal SDATA und das Synchronisierungssignal SCK zur
Verfügung gestellt. Die Vor- und Nachstelldateneingangsschaltung 298 ist aus
D-Flip-Flops (nachfolgend mit DFF bezeichnet) 240 bis 249 und einem Und-
Gatter 217 aufgebaut. Wenn das Signal RD auf H-Niveau liegt, werden die
Datensignale SDATA sequentiell in den DFF 240 bis 249 gehalten, um
ausgangsseitig die logischen Vor- und Nachstelldatensignale DB1 bis DB10 zur
Verfügung zu halten.
In Fig. 8 ist ein Ablaufdiagramm für den logischen Vor- und Nachstellbetrieb
dargestellt. Ein Steuersignal VCWA mit einem H-Niveauimpuls wird zum
Zeitpunkt A synchron mit dem Anstieg der 128 Hz-Frequenz angelegt, die
während einer Periode von 320 Sek. durch den Frequenzteiler 299 zur
Verfügung gestellt wird. Das Steuersignal VCWB wird mit einem H-Niveau
impuls zum Zeitpunkt B synchron mit dem Anstieg der 128 Hz-Frequenz
angelegt, welche für eine Periode von 10 Sek. von dem Frequenzteiler 299 zur
Verfügung gestellt wird. Das Steuersignal VCWC wird mit einem H-Niveau
impuls zum Zeitpunkt C synchron mit dem Anstieg der 128 Hz-Frequenz
angelegt, die über eine Periode von 320 Sek. vom Frequenzteiler 299 zur
Verfügung gestellt wird. Das Steuersignal VCWD wird mit einem H-Niveau
impuls zum Zeitpunkt D synchron mit dem Anstieg der 128 Hz-Frequenz
angelegt, welche ebenfalls für eine Zeitdauer von 10 Sek. vom Frequenzteiler 299
zur Verfügung gestellt wird. Die Steuersignale VCWA, VCWB, VCWC und
VCWD werden so abgegeben, daß die Signale nicht zeitlich koinzidieren. Der
Frequenzteiler 296 besteht aus Und-NOR-Gattern 231 bis 235, die die Signale
DA1 bis DA5 synchron mit dem Steuersignal VCWA, die Signale DA6 bis DA10
synchron mit dem Steuersignal VCWB, die Signale DB1 bis DB5 synchron mit
dem Steuersignal VCWC und die Signale DB6 bis DB10 synchron mit dem
Steuersignal VCWD als logische Vor- und Nachstellbetriebssignale S16K, S8K,
S4K, S2K und S1K zur Verfügung stellen.
Wenn beispielsweise der Datenstrang SDATA in der Zeitsequenz die Niveau
werte L, L, L, L, L, L, L, L, H, L haben, liefert die Vor- und Nachstelldaten
eingangsschaltung 298 die Ausgangssignalniveaus L, H, L, L, L, L, L, L, L, L
für die Signale DB1 bis DB10, wodurch der logische Vor- und Nachstellbetrieb
konform mit dem Ablaufdiagramm gemäß Fig. 8 vollzogen wird. Das heißt, der
Ausgang Q des TFF 203 wird von dem H-Niveauimpuls VCWC synchron mit
dem Anstieg zum Zeitpunkt C des 128 Hz-Signals vom Frequenzteiler 299
gesetzt. Danach läuft der normale Frequenzteilerbetrieb ab, und das
Ausgangssignal am Ausgang Q des TFF 205 fällt zum Zeitpunkt E ab.
Claims (1)
1. Logische Vor- bzw. Nachstellschaltung zur Regelung des Ausgangssignals
eines Frequenzteilers mit einem Oszillator für einen Referenztakt und einem
weiteren Frequenzteiler, welcher vom Referenztakt beaufschlagt ist und eine
sequentielle Frequenzteilung bewirkt,
gekennzeichnet durch,
einen Temperaturkorrektur-Datengenerator (3) zur Ermittlung einer Tempera tur und zur Errechnung von logischen Vor- bzw. Nachstelldatensignalen in Abhängigkeit von einer Temperaturänderung, welcher jeweils für jede vorgegebene Periode das logische Vor-bzw. Nachstelldatensignal ausgangs seitig zur Verfügung stellt,
eine Temperaturkorrektur-Dateneingabevorrichtung (4), welche mit dem Ausgangssignal des Temperaturkorrektur-Datengenerators (3) beaufschlagt wird,
und durch logische Vor- bzw. Nachstelleinrichtungen (5) zum Einwirken auf einen Zustand des Frequenzteilers zu jeder vorgegebenen Periode basierend auf den logischen Vor- bzw. Nachstelldatensignalen, welche von der Tempera turkorrektur-Dateneingabevorrichtung eingestellt werden.
einen Temperaturkorrektur-Datengenerator (3) zur Ermittlung einer Tempera tur und zur Errechnung von logischen Vor- bzw. Nachstelldatensignalen in Abhängigkeit von einer Temperaturänderung, welcher jeweils für jede vorgegebene Periode das logische Vor-bzw. Nachstelldatensignal ausgangs seitig zur Verfügung stellt,
eine Temperaturkorrektur-Dateneingabevorrichtung (4), welche mit dem Ausgangssignal des Temperaturkorrektur-Datengenerators (3) beaufschlagt wird,
und durch logische Vor- bzw. Nachstelleinrichtungen (5) zum Einwirken auf einen Zustand des Frequenzteilers zu jeder vorgegebenen Periode basierend auf den logischen Vor- bzw. Nachstelldatensignalen, welche von der Tempera turkorrektur-Dateneingabevorrichtung eingestellt werden.
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---|---|---|---|
JP7840397 | 1997-03-28 | ||
JP10010429A JPH10325887A (ja) | 1997-03-28 | 1998-01-22 | 論理緩急回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19814179A1 true DE19814179A1 (de) | 1998-10-15 |
Family
ID=26345695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19814179A Withdrawn DE19814179A1 (de) | 1997-03-28 | 1998-03-30 | Logische Vor- und Nachstellschaltung |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH10325887A (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11698307B2 (en) * | 2019-12-31 | 2023-07-11 | Texas Instruments Incorporated | Methods and apparatus to trim temperature sensors |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5457719A (en) * | 1993-08-11 | 1995-10-10 | Advanced Micro Devices Inc. | All digital on-the-fly time delay calibrator |
US5561692A (en) * | 1993-12-09 | 1996-10-01 | Northern Telecom Limited | Clock phase shifting method and apparatus |
-
1998
- 1998-01-22 JP JP10010429A patent/JPH10325887A/ja active Pending
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Publication number | Publication date |
---|---|
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |